本发明专利技术涉及一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉配合物及其制备方法。所述配合物的化学式为：[Cd2(DTP)2(BIBP)1.5]，其中DTP＝4′‑(4‑(3，5‑二羧基苯氧基)苯基‑4，2′：6′，4″‑三联吡啶，BIBP＝4，4′‑双‑(咪唑基)联苯；它的三维骨架中具有微孔结构。在用作硝基苯荧光识别传感器时，硝基苯不会影响所述配合物荧光发射峰的位置，配合物的发射峰强度随着硝基苯浓度的增加而显著减弱(当硝基苯浓度为300ppm时，能够使配合物荧光发射峰的淬灭效率为99.8％，配合物的荧光强度从2789a.u.降低为36a.u.，发射峰强度降低为对应的空白样品峰的约77倍)，其它供试有机化合物对硝基苯的荧光识别检测不会产生影响。所述配合物可以作为硝基苯荧光识别传感器，在环境监测领域具有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属配位化合物领域，特别是涉及一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉及其制备方法。技术背景金属配位化合物有序的微孔结构和良好的晶化能力可有效保证其活性中心与客体分子之间的结合位点和接触面积，使其能够与电子效应和空间效应匹配的金属离子、阴离子、有机小分子等物种相互结合，从而实现其分子(离子)识别传感器、手性拆分、药物缓释、气体吸附和分离、选择性催化以及气体存储等功能。近年来，光功能导向的配位化合物已发展成为特种功能材料领域的研究热点之一[T.Devic等，Science，2005(309)2040；H.K.Chae1等，Nature，2004(427)523；S.Sanda等，ChemicalCommunications，2015(51)6576]。nd10过渡金属配位化合物的发光性质研究主要集中于由Cu+、Ag+、Zn2+、Cd2+等中心离子所形成的配位化合物，因中心离子具有nd10电子结构，能够有效避免d-d跃迁引起的光吸收，与这些金属离子形成的配位化合物具有独特的光学性质，可以作为刚性或柔性的主体来选择性地包裹客体分子如荧光染料、金属阳离子、阴离子或缺电子分子等物种[F.X.Coudert等，CoordinationChemistryReviews，2016(307)211；S.Khatua等，ChemistryofMaterials，2015(27)5349；H.Wang等，AngewandteChemieInternationalEdition，2015(54)5966]。硝基苯是医药、农药、染料、橡胶、香料等工业产生的污染物，对环境和生物具有严重的危害作用。研究表明，过渡金属配位化合物对硝基苯类衍生物以及硝基取代的爆炸物具有荧光识别功能，对该方向的系统研究在生命科学、环境科学等领域具有潜在的理论意义和应用前景[Z.Hu等，ChemicalSocietyReviews，2014(43)5815；A.Lan等，AngewandteChemieInternationalEdition，2009(48)2334；S.Pramanik等，JournaloftheAmericanChemicalSociety，2011(133)4153；S.N.Sanjog，CrystEngComm，2016(18)2994]。本专利技术所涉及的含氮二元芳香酸双核镉配合物，300ppm的硝基苯可使其荧光淬灭效率达到99.8％，具备操作简便快捷、对环境友好、灵敏性高以及选择性强的特点，该种双核镉配合物作为硝基苯荧光识别传感器尚未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉配合物，及其制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉配合物，其特征在于，所述配合物化学式为[Cd2(DTP)2(BIBP)1.5]，其中DTP为4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶，BIBP为4，4′-双-(咪唑基)联苯；所述配合物的主要红外吸收峰为(单位：cm-1)：3417(br)，1607(s)，1556(s)，1513(s)，1453(w)，1396(m)，1364(m)，1244(s)，1128(w)，1177(w)，1109(w)，1065(m)，1014(w)，963(w)，827(s)，779(w)，778(w)，729(m)，625w)，638(w)，514(m)。上述双核镉配合物的晶胞参数为：其晶体属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为：α＝85.5670(10)°，β＝76.2310(10)°，γ＝85.8780(10)°，晶胞体积为中心离子Cd1、Cd2均为畸变的配位八面体几何构型；Cd1离子与来自两个DTP配体的四个羧基氧原子和隶属于两个BIBP的两个氮原子配位，Cd2离子与两个DTP配体的三个羧基氧原子以及三个BIBP的三个氮原子配位。进一步地，本申请保护一种硝基苯荧光识别传感器，其特征在于，所述硝基苯荧光识别传感器具有由上述含氮二元芳香酸双核镉配合物所形成的具有微孔的三维空间网状结构。进一步地，本专利技术涉及上述含氮二元芳香酸双核镉配合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1)将4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶(DTP)、4，4′-双-(咪唑基)联苯(BIBP)和高氯酸镉[Cd(ClO4)2·6H2O]溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与蒸馏水的混合溶剂中，在室温下搅拌30分钟；所述的4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶、4，4′-双-(咪唑基)联苯、高氯酸镉和混合溶剂的重量份为：30～40∶20～25∶30～35∶7980～8010；混合溶剂中N，N-二甲基甲酰胺与蒸馏水的体积份为：2～6∶1～3；2)将上述混合液转移至25mL水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，在150℃和pH＝5.0～6.5的条件下反应72小时；3)自然冷却至室温，将所得产物过滤并用蒸馏水洗涤两次(1mL/次)，得到浅黄色的目标产物，所述浅黄色的目标产物为块状晶体。优选地，步骤1)中，4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶、4，4′-双-(咪唑基)联苯、高氯酸镉和混合溶剂的重量份为：30～40：20～25：30～35∶7980～8010；混合溶剂中N，N-二甲基甲酰胺与蒸馏水的体积份为：2～6∶1～3。更优选为32∶24∶32∶8000，混合溶剂中N，N-二甲基甲酰胺与蒸馏水的体积比为：3∶2。进一步地，本专利技术提供将上述含氮二元芳香酸双核镉配合物用作硝基苯荧光识别传感器的应用，以用于监测环境中的硝基苯。原理说明：本专利技术选用4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′∶6′，4″-三联吡啶配体，以4，4′-双-(咪唑基)联苯为辅助配体，与高氯酸镉构筑了具有微孔结构的三维双核镉配合物。在用作硝基苯荧光识别传感器时，硝基苯不会影响所述含氮二元芳香酸双核镉配合物荧光发射峰的位置，配合物的发射峰的强度随着硝基苯浓度的增加而显著减弱(当硝基苯浓度为300ppm时，能够使配合物荧光发射峰的淬灭效率达到99.8％，配合物的荧光强度从2789a.u.降低为36a.u.，峰强度降低为对应的空白样品峰的约77倍)；而分别添加其它供试有机化合物则其荧光强度变化不明显，当硝基苯分别与供试有机化合物共存于镉配合物的溶液中时，配合物荧光发射峰的淬灭效率依然可以达到约99.8％，说明其它供试有机化合物对硝基苯的荧光识别检测不会产生影响。所述配合物可以作为硝基苯的荧光识别传感器，在环境监测领域具有潜在的应用前景。由nd10过渡金属构筑的配位化合物可被看作大的分子体系，其共价键和导带类似于分子轨道，通常情况下，配位化合物的导带处于能量较高的轨道，该能量高于待检测分子的最低空轨道，据此，这种能量差成为电子和能量向缺电子物种转移的驱动力，从而导致金属配位化合物的荧光淬灭，因而，配位化合物对具有特定电子效应的物种表现出高度的识别功能；配合物的配体中羧基数目的增多更有利于电子和能量的转移，上述实验事实和荧光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉配合物，其特征在于，所述配合物化学式为[Cd2(DTP)2(BIBP)1.5]，其中DTP为4′‑(4‑(3，5‑二羧基苯氧基)苯基‑4，2′：6′，4″‑三联吡啶，BIBP为4，4′‑双‑(咪唑基)联苯；所述配合物的主要红外吸收峰为(单位：cm‑1)：3417(br)，1607(s)，1556(s)，1513(s)，1453(w)，1396(m)，1364(m)，1244(s)，1128(w)，1177(w)，1109(w)，1065(m)，1014(w)，963(w)，827(s)，779(w)，778(w)，729(m)，625w)，638(w)，514(m)。
【技术特征摘要】
1.一种用作硝基苯荧光识别传感器的含氮二元芳香酸双核镉配合物，其特征在于，所述配合物化学式为[Cd2(DTP)2(BIBP)1.5]，其中DTP为4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶，BIBP为4，4′-双-(咪唑基)联苯；所述配合物的主要红外吸收峰为(单位：cm-1)：3417(br)，1607(s)，1556(s)，1513(s)，1453(w)，1396(m)，1364(m)，1244(s)，1128(w)，1177(w)，1109(w)，1065(m)，1014(w)，963(w)，827(s)，779(w)，778(w)，729(m)，625w)，638(w)，514(m)。2.根据权利要求1所述的含氮二元芳香酸双核镉配合物，其特征在于，其晶体属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为：α＝85.5670(10)°，β＝76.2310(10)°，γ＝85.8780(10)°，晶胞体积为中心离子Cd1、Cd2均为畸变的配位八面体几何构型；Cd1离子与来自两个DTP配体的四个羧基氧原子和隶属于两个BIBP的两个氮原子配位，Cd2离子与两个DTP配体的三个羧基氧原子以及三个BIBP的三个氮原子配位。3.根据权利要求1或2所述的含氮二元芳香酸双核镉配合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1)将4′-(4-(3，5-二羧基苯氧基)苯基-4，2′：6′，4″-三联吡啶、4，4′-双-(咪唑基)联苯和高氯酸镉溶于N，N-二甲基甲酰胺与蒸馏水的混合溶剂中，在室温下搅拌30分钟，所述高氯酸镉为Cd(ClO4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立荣，练晨，邵彩云，张武，史卓林，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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