Salamo型双通道化学传感器及过渡金属(Ⅱ)配合物的合成、结构、性质与理论分析研究

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硼砂(Na2B4O7·10H2O),作为一种重要的化工原料,被广泛应用于日常的生产生活。由于B4O72-具有较大的毒性,会对人类社会产生非常大的危害,因此探索一种高效便捷的检测B4O72-的方法显得尤为重要。首先,我们以3-叔丁基水杨醛为前驱体,设计并合成了一个新颖的Salamo型化合物H2L1。该化合物可以双通道识别B4O72-,且具有较低的检测限,最低检测限可低至4.27×10-12 M。此外,可实现裸眼识别B4O72-,还可将其制作成便于携带的试纸以检测B4O72-。通过借助“Color Assist”软件进行比色分析以实现B4O72-的便捷检测。通过对自来水和去离子水样的测试,发现该化合物具有较好的回收率和良好的应用前景。配位聚合物和金属有机框架(MOFs)由于具有较大的孔隙率和规则的孔道,受到越来越多的重视。在3-叔丁基水杨醛的5位上引入吡啶基团,并与1,2-二胺氧乙烷反应获得了一个结构新颖的含端基吡啶的Salamo型配体H2L2。首先,我们获得了H2L2的单晶,直接证明了其结构。而后配体H2L2与不同过渡金属(II)离子(Cu(II)、Zn(II)、Co(II)和Ni(II))发生配位作用,获得了4个新的配合物(配合物1-4)。其中,配合物2为配位聚合物,配合物3和4为金属有机框架(MOFs)。在先前对Salamo型金属配合物的研究中,金属有机框架的构筑与报道甚少,本论文首次构筑并报道了两个结构新颖的MOFs(配合物3和4)。受配体H2L2的端基吡啶氮原子参与配位的启发,在单晶培养时将部分溶液更换成吡啶,获得了配体H2L2未参与配位的Ni(II)配合物(配合物5)。在配体H2L2与Cd(II)离子发生配位的同时,辅以不同的辅助配体,获得了3个结构不同的配位聚合物(配合物6-8)。对上述得到的9个单晶的进行了结构表征和性质研究,并对部分配合物的热稳定性进行了分析。荧光性质方面,发现配合物2和8具有较好的荧光性能,能在365 nm紫外灯下发出明亮的绿色荧光。此外,还运用Hirshfeld表面分析方法讨论了配体及配合物中存在的各种相互作用力。H2L2单晶:C34H38N4O4,分子量:566.68,空间群:P21/C,CCDC-1957216。配合物1:[Cu(L2H)]NO3·Et OH(C36H37Cu N5O8),分子量:566.68,空间群:P21/C,CCDC-2014472。配合物2:[{Zn2(L2)(OAc)2}4]n·2n Et OH(C156H180N16O34Zn8),分子量:3346.11,空间群:P121/C,CCDC-2019253。配合物3:[{Co(L2)}2]n·n Ace(C71H78Co2N8O9),分子量:1305.27,空间群:P43,CCDC-2014475。配合物4:[{Ni(L2)}2]n·3n Py·n Ace(C76H83Ni2N9O9),分子量:1383.93,空间群:P43,CCDC-2014473。配合物5:[Ni(Py)4(NCS)2](C22H20Ni N6S2),分子量:491.27,空间群:C2/C,CCDC-2009393。配合物6:[Cd(H2L2)(OAc)2]n(C38H44Cd N4O8),分子量:797.17,空间群:P-1,CCDC-2014474。配合物7:[Cd(H2L2)2(NCS)2]n(C70H76Cd N10O8S2),分子量:1361.92,空间群:P-1,CCDC-2019252。配合物8:[{Cd(H2L2)(OAc-)((?)2-OAc-)Na(OAc-)(Me OH)(Et OH)}2]n(C81H101N8O20Cd2Na2),分子量:1777.47,空间群:P-1,CCDC-2019254。
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