一种含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物及其制备方法

摘要

一种含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物及其制备方法，化学式为[Co(C

说明书

技术领域

本发明涉及一种含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物及其制备方法。

背景技术

5-(3-吡啶)-间苯二甲酸，英文名5-(3-Pyridyl)-isophthalic acid，作为一种的多齿、多点配位有机配体，能被广泛地应用于合成具有光谱学、药物学和生物无机学研究价值的新型配合物材料的合成与研究，它是一个灵活多变的配体，具有多种配位方式，它能与过渡金属或稀土金属离子形成稳定的配合物。这些配合物在诸如立体化学、配位化学、生物无机化学、磁性、光谱学研究以及反应机理等科学领域均有重要意义。因此深入地研究含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物的结构和性质，不仅能在配位化学领域为我们提供更多更新颖的结构模型，更能在光学元件开发、仿生技术、生物无机和药物研制等多个方面发挥作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物及其制备方法，合成方法简单，易操作、原料来源充足、生产成本低廉、化合物合成的产率较高，纯度也很高以及重复性好，使得其适合扩大化生产的要求。

本发明是这样来实现的，其特征是目标化合物为含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物，其化学式为，[Co(C₁₃H₉O₄N)(2H₂O)]_n，六方晶系，空间群为P6₅ (No. 170)，单胞参数为                                               ，含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物：将氯化钴，5-(3-吡啶)-间苯二甲酸按照2：3的摩尔比例进行混合，其中氯化钴的用量为0.06毫摩尔，然后放入盛有8毫升乙腈、4毫升甲醇和2毫升蒸馏水的体积为25毫升的高压釜中，然后在150℃下恒温3天，最后在5天内把温度降至室温，此时得到紫色块状晶体为含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物，产率为80-89％。

本发明所述的含5-(3-吡啶)-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物可应用于荧光材料。

本发明具体反应式为：

n C₁₃H₉O₄N (5-(3-吡啶)-间苯二甲酸) ＋ n CoCl₂ ＋ 2n H₂O  [Co(C₁₃H₇O₄N)(2H₂O)]_n ＋ 2n HCl 

本发明的优点是：1、有良好的荧光特性，其荧光强度较大，其最大发射峰在410 nm，最大激发峰在340 nm；2、与大多数配合物的热分解温度低不同，所合成的化合物的热稳定性较好，其热分解温度为190℃；3、合成方法简单，易操作、原料来源充足、生产成本低廉、化合物合成的产率较高，纯度也很高以及重复性好，使得其适合扩大化生产的要求。

附图说明

图1为本发明化合物分子的结构图（图中的对称码为： A：1+y, -x+y, 1/6+z；B：1+x, 1+y, z；C：-1+x-y, -1+x, -1/6+z；E：-1+x, -1+y, z）。

图2为本发明化合物的XRD粉末衍射图。

图3为本发明化合物的荧光光谱图。

具体实施方式

本发明的化合物[Co(C₁₃H₇O₄N)(2H₂O)]_n的合成：

[Co(C₁₃H₇O₄N)(2H₂O)]_n是采用常规溶剂热法得到的，具体反应式为：

n C₁₃H₉O₄N (5-(3-吡啶)-间苯二甲酸) ＋ n CoCl₂ ＋ 2n H₂O  [Co(C₁₃H₇O₄N)(2H₂O)]_n ＋ 2n HCl

具体操作步骤为：将氯化钴，5-(3-吡啶)-间苯二甲酸按照2：3的摩尔比例进行混合，其中氯化钴的用量为0.06毫摩尔，然后放入盛有8毫升乙腈、4毫升甲醇和2毫升蒸馏水的体积为25毫升的高压釜中，然后在150℃下恒温3天，最后在5天内把温度降至室温，此时得到紫色块状晶体为含5-（3-吡啶）-间苯二甲酸有机配体的金属钴配合物，产率为80-89％。经单晶衍射仪测试表明该晶体为目标化合物，元素分析表明该化合物中碳、氢和氮元素的质量百分比为：H 3.32%，C 46.46%，N 4.19%。

经单晶衍射仪测试表明，本发明的化合物的化学式为[Co(C₁₃H₉O₄N)(2H₂O)]_n，六方晶系，空间群为P6₅ (No. 170)，晶胞参数为：；化合物的分子结构见图1，化合物的粉末衍射测试结果见图2。经过荧光光谱测试表明（如图３所示），该化合物具有良好的荧光特性，其荧光强度较大，其最大发射峰在410nm，最大激发峰在340 nm。另外热重分析测试表明化合物的热分解温度为190℃，因此本发明的化合物可以作为良好的潜在荧光材料。