3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3,4‑乙撑二氧基噻吩‑2,5‑二羧酸镉配合物及其制备方法。以3,4‑乙撑二氧基噻吩‑2,5‑二羧酸为配体，在蒸馏水和N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，与氯化镉反应，制备3,4‑乙撑二氧基噻吩‑2,5‑二羧酸镉配合物。该配合物为四方晶系，空间群为

3,4-ethyldioxythiophene-2,5-dicarboxylic acid cadmium complex and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物及其制备方法
本专利技术属于金属有机配合物合成
，特别涉及一种3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物及其制备方法。
技术介绍
金属有机配合物是由有机配体和金属离子或金属团簇通过配位键，组装成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。由于有机配体和金属离子、金属团簇的排列具有明显的方向性，因此它可以形成多种框架结构，它同时兼备了有有机物和无机物的性质特点。并且MOFs材料还具有非常高的比表面积、高孔隙率的优点，同时还具有可调控性、可装饰性等结构特点。在光、电、磁、吸附、催化、离子交换等方面均表现出优异，吸引了科研工作者们的关注。金属离子易于N，S，O，P等含孤对电子原子发生配位，形成具有一维、二维和三维结构的配合物。含氮杂环羧基类配体结合了氮杂环和羧基的特点，其羧酸基团在与金属离子发生配位时，可展现出单齿配位、双齿螯合、不对称螯合、三齿、四齿等多种配位方式，从而能够衍生出构型复杂多样、结构新颖、功能不同的配合物。目前合成配合物常用的方法有：常温溶液法、水热法、溶剂热法、蒸发法、扩散法和电化学法等。金属离子是影响配合物结构的重要因素，不同的金属离子因配位数不同，所形成的配合物的性质也不一样。过渡金属配合物在磁性、催化、发光、气体吸附等方面具有广泛的应用。本申请提供了一种以3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸、过渡金属盐为原料，通过溶剂热法，合成化学式为[C10H10ClCdN2O7.5S]n镉配合物的结构及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物及其制备方法。本专利技术的思路：利用3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸为配体和氯化镉盐通过溶剂热法获得3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物。该配合物的分子式为：C10H10ClCdN2O7.5S，分子量为：457.92，该配合物属于四方晶系，空间群为I41/amd，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝16，其晶体学数据见表1，部分键长和键角见表2。表1.3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的晶体学数据表2.3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的部分键长和键角(°)制备该3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的具体步骤为：(1)称量0.25mmol(0.0570g)的CdCl2·2.5H2O溶于6mL蒸馏水中，制得氯化镉溶液。(2)称量0.2mmol(0.0460g)的3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸和4mLDMF，加入到25mL的烧杯中，搅拌至溶解，制得3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸溶液。(3)将步骤(1)制得的氯化镉溶液逐滴加入到步骤(2)制得的3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸溶液中，室温下磁力搅拌30min，用氨水调节pH值至5～7，使溶液澄清，再继续搅拌20min，制得混合溶液。(4)将步骤(3)制得的混合溶液转入25mL带有聚四氟乙烯瓶的反应釜中，放入烘箱加热至100℃反应72h，然后以5℃/h的速率降温至60℃，再保温12h，关闭烘箱让其在自然状态下冷却至室温后取出反应釜，有乳白色块状晶体生成，用DMF和蒸馏水交替洗涤3次，每次DMF的用量为5mL，蒸馏水的用量为5mL，然后放入50℃真空干燥箱中干燥12h，即制得3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物。本专利技术的制备方法具有工艺简单、重复性好、绿色环保等优点，成功的合成了3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物，为合成含氮杂环羧酸过渡金属配合物提供了一定的依据。附图说明图1为本专利技术实施例中化学式为[C10H10ClCdN2O7.5S]n的镉配合物的晶体结构图。图2为本专利技术实施例中化学式为[C10H10ClCdN2O7.5S]n的镉配合物的晶体三维堆积图(a方向)。具体实施方式实施例：(1)称量0.25mmol(0.0570g)的CdCl2·2.5H2O溶于6mL蒸馏水中，制得氯化镉溶液。(2)称量0.2mmol(0.0460g)的3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸和4mLDMF，加入到25mL的烧杯中，搅拌至溶解，制得3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸溶液。(3)将步骤(1)制得的溶液逐滴加入到步骤(2)的溶液中，室温下磁力搅拌30min，用氨水调节pH值至6，使溶液澄清，再继续搅拌20min。(4)将步骤(3)制得的混合溶液转入25mL带有聚四氟乙烯瓶的反应釜中，放入烘箱加热至100℃反应72h。72h后以5℃/h的速率降温至60℃，再保温12h，关闭烘箱让其在自然状态下冷却至室温后取出反应釜，有乳白色块状晶体生成，用DMF和蒸馏水交替洗涤3次，每次DMF的用量为5mL，蒸馏水的用量为5mL，然后放入50℃真空干燥箱中，干燥12h，即制得到化学式为[C10H10ClCdN2O7.5S]n镉配合物，产率69％。元素分析理论值(％)：C，26.20；N，6.11；H，2.18；测试值(％)C，26.03；N，6.38；H，2.07。制得的化学式为[C10H10ClCdN2O7.5S]n镉配合物晶体结构分析：选择尺寸合适的晶体，利用美国AgilentCCD面探单晶衍射仪，温度为293(2)K时，采用Mo-Kα射线以ω扫描方式来收集衍射点。全部晶体数据采用SADABS程序进行Lp因子校正和经验吸收校正，以全矩阵最小二乘法对非氢原子进行修正，氢原子坐标由理论值给出。用Olex2进行结构分析、用Olex2进行结构细化和所有的计算。所有的氢原子都为理论上加氢。有关晶体学数据列于表1中，主要键长和键角列于表2中。由表1可知，该配合物属于四方晶系，空间群为I41/amd，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝16，该配合物基本单元包含3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸阴离子，一个Cd离子以及一个水分子，一个二甲胺分子。在该配合物中，中心金属离子Cd分别与两个3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸配体上羧基的氧原子、氯离子以及一个水分子配位。Cd-O键长在之间。该配合物的晶体结构图见图1，a方向堆积图见图2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物，其特征在于该配合物的分子式为：C

【技术特征摘要】
1.一种3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物，其特征在于该配合物的分子式为：C10H10ClCdN2O7.5S，分子量为：457.92，该配合物属于四方晶系，空间群为I41/amd，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝16，其晶体学数据见表1，部分键长和键角见表2；
表1.3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的晶体学数据



表2.3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的部分键长和键角(°)








2.一种如权利要求1所述的3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸镉配合物的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)称量0.25mmol的CdCl2·2.5H2O溶于6mL蒸馏水中，制得氯化镉溶液；
(2)称量0.2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峥，韦文厂，梁楚欣，梁秋群，陈则胜，艾慧婷，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45