基于苯四甲酸和双(咪唑基甲基)苯配体的三维Cd-MOF的合成、结构及荧光性质
2021-03-12吴雨泽崔华莉王记江陈小莉
杨 华 吴雨泽 崔华莉 刘 琳 王记江 陈小莉
(延安大学化学与化工学院,陕西省化学反应工程重点实验室,延安市新能源新功能材料重点实验室,延安 716000)
金属有机框架(MOFs)材料是由金属离子或簇(cluster)为次级结构单元(SBUs),以有机分子为支柱(struts)构成的三维超分子结构[1-8]。由于其超高的比表面积、较大孔径、较高的热稳定性和化学稳定性,新颖而丰富的结构等特点,以及在气体分离[9-11]、催化[12-15]、荧光[16-17]、分子磁性[18-22]和离子识别[23-28]等领域的应用,MOFs引起国内外科学家浓厚的研究兴趣。
芳香羧酸类化合物由于含有多个羧基,使得其配位点丰富,配位方式灵活多变,被广泛地应用于金属配合物的合成。1,2,4,5-均苯四甲酸(H4L)是一个具有刚性的芳香四羧酸类配体,该配体的4个羧基可以提供潜在的8个配位点,可以通过单齿、双齿、桥联等多种模式与金属配位;同时,羧基可采取部分脱质子,以给体和受体的方式与其它化合物形成氢键,进而以自组装的方式形成超分子。虽然该配体与镉离子合成的几个配合物已有报道[29-36],但是该配体与1,3-双(1H-咪唑-1-基甲基)苯(1,3-bib)共同作为配体与镉形成的配合物未见报道。在1,3-bib结构中,2个咪唑环之间通过C—C键可以自由旋转,这就为构筑结构新颖的功能性配合物提供了可能。
基于此,我们利用水热法,以1,2,4,5-均苯四甲酸为主配体、1,3-双(1H-咪唑-1-基甲基)苯为辅助配体,与过渡金属Cd2+配位,合成了配合物[Cd(L)0.5(1,3-bib)(H2O)]·H2O(1),并利用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射、热重分析(TGA)和粉末X射线衍射(PXRD)对其结构进行了表征,研究了Cd-MOF分散体系在不同有机溶剂、无机的阴离子及阳离子水溶液中的荧光性质,结果表明:配合物1对丙酮溶剂、MnO4-、Hg2+离子具有一定的荧光猝灭,为其后续的应用奠定了基础。……
