一种苯并咪唑衍生物镉配合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及镉配合物，具体涉及一种苯并咪唑衍生物镉配合物，特别是一种基于 镉（n)离子和1-(1-(4-吡啶基甲基)-lH-苯并咪唑一 2-基）乙醇构筑的具有荧光性能的镉 配合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 过渡金属配合物由于具有光、电、磁等多种特性，在催化、发光、生物医药等领域表 现出广阔的应用前景。苯并咪唑及其衍生物是一类具有较强配位能力、灵活多变配位模式 的有机桥联配体，可以与金属离子进行自组装得到多种新颖结构的配合物。苯并咪唑衍生 物构筑的配合物在催化、磁性、荧光、非线性光学等领域都有着广泛的应用。1-(1-(4_吡啶 基甲基)-lH_苯并咪唑一2 -基）乙醇，本身具有良好的发光性能，特别是当其与具有d1()电子 结构的金属离子配位形成配合物后，在荧光性能方面有着很高的应用价值。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种苯并咪唑衍生物镉配合物及其制备方法和应用。
[0004] 本发明苯并咪唑衍生物镉配合物的化学式为：[Cd(HPyBIE)I2] n，式中HPyBIE代表 1-(1-(4_吡啶基甲基)-lH-苯并咪唑一 2-基）乙醇，n代表重复单元数。
[0005] 该配合物的晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数:在=10.0834(9)A，& = 12. 6875(11) A，e = 17*6657(12) A，a=y =90°，0=122.3〇5(4)°。该配合物是一维链状 结构，一个不对称单元中包含一个四配位的镉离子、两个配位的碘离子、一个HPyBIE配体。 中心金属Cd(II)离子采用四配位模式[CdN 2I2]，分别与一个HPyBIE配体上的苯并咪唑N原子 配位Cd-N=2. 264(5) A，与另一个HPyBIE配体上的吡啶N原子配位Cd~~N=2. 284(5) A，和两个 自由的碘离子配位，Cd-I键长为2.7127(7)和2, 79:0:1 (7) A。在配合物中，配体HPyBIE以二齿 侨联模式与Cd(II)离子配位，沿c方向连接Cd(II)离子形成一维链状结构，Cd? ? 之 间的距离为10. 7441(10) A。相邻一维分子由0-H* ?? I连接成二维结构，二维网通过氢键 连接，最终构成三维网状结构。室温条件下配合物及相应配体的固体荧光发射光谱显示，配 体的荧光发射峰位于364nm和445nm(A ex = 315nm)，它的荧光来自Jr*-!!或者的电荷跃 迀。配合物[Cd(HPyBIE)l2]n的荧光发射峰为390和515nm(A ex = 314nm)，与配体HPyBIE的峰 位置相近，该荧光峰来自于配体内的的电荷跃迀。
[0006] 本发明配合物经元素分析C15H15Cdl2N30(619.50):理论值：C，29.08，H，2.44，N， 6.78.实验值：(：，29.15，11，2.46，16.86%.红外表征（1(81，/〇11- 1):3734￥，33838,2979111， 2932w,1620s,1495w,1474m,1456w,1429s,1361w,1327m,1273w,1220w,1164w,1109w, 1071w，1040w，1022w，994w，910w，842w，800w，775w，759w，746m，583w，573w，513w，470w.
[0007] 本发明苯并咪唑衍生物镉配合物的制备方法，包括如下步骤：
[0008] (1)将摩尔比为1:1的HPyBIE配体和Cdl2分别溶解于乙醇中，将二者混合；
[0009] (2)室温下搅拌均匀，将溶液置于反应釜中，放于烘箱内，恒温120°C反应72小时， 以5-10 °C /h的速度降至室温，待有黄色块状晶体析出，过滤，收集制成。
[0010] 本发明的苯并咪唑衍生物镉配合物可以用作荧光光学材料。
[0011] 本发明涉及的苯并咪唑衍生物镉配合物是用溶剂热法得到，制备方法工艺简单， 晶体样品纯度高，生长快，收率高。本发明提供的苯并咪唑衍生物镉配合物是基于苯并咪唑 衍生物配体构筑的，室温条件下配合物的固体荧光发射光谱显示，当激发波长为314nm时， 配合物可发射波长为515nm的绿光。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例1制备的苯并咪唑衍生物镉配合物结构图；
[0013] 图2是本发明实施例1制备的苯并咪唑衍生物镉配合物及配体在298K的固态荧光 光谱图。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1
[0015] 将2mLCdI2(0. lmmol)的乙醇溶液加入2mL HPyBIE配体(0 . lmmo 1)的乙醇溶液中， 再将该混合溶液放入反应釜中，置于烘箱内，恒温后120摄氏度反应72小时，以5°C/h的速度 降至室温，有黄色块状晶体析出，过滤，收集产品，产率:65%。
[0016] 苯并咪唑衍生物镉配合物的结构测定：
[0017]晶体结构测定采用Bruker型X-射线单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mo-Ka射 线U= 0. 71073 A)为入射辐射，以W 扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶 胞参数，从差值Fourier电子密度图利用SHELXL-97直接法解得晶体结构，并经Lorentz和极 化效应修正。详细的晶体测定数据见表1。结构见图1。
[0018]表1配合物的晶体学数据
[0021 ]苯并咪唑衍生物镉配合物的发光性质：
[0022]我们在室温下测定了配体和配合物的固体荧光光谱（图2)。配体的荧光发射峰位 于364nm和445nm(Aex = 315nm)，它的焚光来自或者ji*-n的电荷跃迀。配合物[Cd (HPyBIE)I2]J^荧光发射峰为390和515nm(A ex = 314nm)，与配体HPyBIE的峰位置相近，该荧 光峰来自于配体内的的电荷跃迀。
[0023] 实施例2
[0024] 将2mL HPyBIE配体（0 ? lmmol)的乙醇溶液加入2mLCdI2(0 ? lmmol)的乙醇溶液中， 再将该混合溶液放入反应釜中，置于烘箱内，恒温后120摄氏度反应70小时，以5°C/h的速度 降至室温，有黄色块状晶体析出，过滤，收集产品，产率:62%。
[0025] 其结构测定与结构式与实施例1相同。
[0026] 实施例3
[0027] 将2mLCdI2(0.1mmol)的乙醇溶液加入2mL HPyBIE配体(O.lmmol)的乙醇溶液中， 再将该混合溶液放入反应釜中，置于烘箱内，恒温后120摄氏度反应72小时，以10°C/h的速 度降至室温，有黄色块状晶体析出，过滤，收集产品，产率:63%。
[0028] 其结构测定与结构式与实施例1相同。
[0029] 实施例4
[0030] 将2mL HPyBIE配体（0 ? lmmol)的乙醇溶液加入2mLCdI2(0 ? lmmol)的乙醇溶液中， 再将该混合溶液放入反应釜中，置于烘箱内，恒温后120摄氏度反应70小时，以10°C/h的速 度降至室温，有黄色块状晶体析出，过滤，收集产品，产率:64 %。
[0031 ]其结构测定与结构式与实施例1相同。
【主权项】
1. 一种苯并咪唑衍生物镉配合物，其特征在于:所述苯并咪唑衍生物镉配合物的化学 式为：[Cd(HPyBIE)I 2]n，式中HPyBIE代表1-(1-(4-吡啶基甲基)-1Η-苯并咪唑一2-基）乙 醇，η代表重复单元数，该配合物的晶体属于单斜晶系，空间群为P 21 / c，晶胞参数：s = 10. 0834(9)Α，力=12.6875(11) L ￡?= 17. 6657(12) Α，α=γ =90°，β=122·305(4)°。2. 权利要求1所述苯并咪唑衍生物镉配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 将摩尔比为1:1的HPyBIE配体和Cdl2分别溶解于乙醇中，将二者混合； (2) 室温下搅拌均匀，将溶液置于反应釜中，放于烘箱内，恒温120°C反应72小时，以5-l〇°C/h的速度降至室温，待有黄色块状晶体析出，过滤，收集制成。3. 权利要求1所述苯并咪唑衍生物镉配合物的应用，其特征在于作为荧光光学材料。
【专利摘要】本发明涉及镉配合物，具体涉及一种苯并咪唑衍生物镉配合物，特别是一种基于镉(II)离子和1?(1?(4?吡啶基甲基)?1H?苯并咪唑－2－基)乙醇构筑的具有荧光性能的镉配合物及其制备方法和应用。本发明苯并咪唑衍生物镉配合物的化学式为：[Cd(HPyBIE)I2]n，式中HPyBIE代表1?(1?(4?吡啶基甲基)?1H?苯并咪唑－2－基)乙醇。本发明苯并咪唑衍生物镉配合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:1的HPyBIE配体和CdI2分别溶解于乙醇中，将二者混合；(2)室温下搅拌均匀，将溶液置于反应釜中，放于烘箱内，恒温120℃反应72小时，以5?10℃/h的速度降至室温，待有黄色块状晶体析出，过滤，收集制成。本发明具有制备方法工艺简单，晶体样品纯度高，生长快，收率高的优点。
【IPC分类】C07F3/08, C09K11/06
【公开号】CN105713027
【申请号】CN201610040478
【发明人】刘志敏
【申请人】山西大学