[发明专利]一种带有吡嗪二酸的钴配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于配合物科学及技术领域，特别涉及一种带有吡嗪二酸的钴配合物及其制备方法。

技术背景

近年来，金属配位化合物成为化学领域研究的热点，它们在气体存储、催化反应、药物缓释、非线性光学材料、磁性材料及传感器等科学领域具有潜在的应用价值。在诸多的金属配合物中，钴配合物占有重要的作用。在光学领域，通过调节钴配合物钴原子的氧化状态可以控制钴配合物的荧光发光强度[冯国栋等，无机化学学报，831，29，2013]；在催化化学领域，钴配合物可以作为固载催化剂，这样不仅在催化反应中分散了活性中心，而且保留了原有均相催化剂的性质[晋春等，石油学报，6，22，2006]；在磁学领域，由于钴原子具有成单电子，所以将具有较强的各向异性的顺磁性钴离子加入到多核体系中会得到性质独特的磁性材料[刘彦波，分子科学学报，69，25，2009]。因此，通过配体调控，改变配合物的结构以及功能是各国科学家追求的共同目标。

发明内容

本发明的目的是提供了一种带有吡嗪二酸的钴配合物及其制备方法。该配合物具有一维的链状结构，具有广泛的应用前景。

本发明提供的钴配合物的化学式为[CoL(H₂O)₂]·2H₂O，其中L＝2，3-吡嗪二酸。

本发明公开的钴配合物的结构如图1所示，它们的二级结构单元为：晶体属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为：α＝90°，β＝111.093(12)°，γ＝90°；该配合物的空间结构是以Co为中心，2，3-吡嗪二酸阴离子与之配位组装形成的一维链状结构；Co离子的配位数是6，与两个2，3-吡嗪二酸中的N和O原子配位，分别形成不规则的Co-N1-C2-C1-O1五元环结构，键长为：Co-N1，N1-C2，C2-C1，C1-O1，O1-Co1，Co还与两个来自水分子中的O原子配位，这样以Co为中心形成CoN₂O₄扭曲的八面体构形，N1，O1，N1A，O1A在八面体的平面上，这个平面是个平行四边形(Co1-N1，Co-N1A，Co1-O1，2.0544(13)；Co1-O1A，N1-Co1-N1A，180°；O1-Co1-O1A，180°)；O3，O3A在八面体的轴上，而且Co1-O3，Co1-O3A与上述平行四边形近似垂直，他们与平面的夹角分别为88.21(6)°，91.79(6)°。Co与L交替连接形成一维链状结构(如图2)。

本发明的制备方法如下：

将配体L与KOH以1∶2的比例溶于水，加入已经溶于水的金属盐Co(CH₃COO)₂·4H₂O，室温下搅拌一个小时，将溶液过滤，滤液静置，挥发，大约一周后可以得到目标产品。

Co(CH₃COO)₂·4H₂O、L、KOH的质量之比为：2.23∶1.5∶1。

附图说明

图1[CoL(H₂O)₂]·2H₂O的晶体结构图；

图2是晶体的一维链状结构图。

表1配合物的晶体学数据

具体实施方式

实施例1配合物的合成：

将0.1mmol的Co(CH₃COO)₂·4H₂O(0.025g)溶于5mL水，将0.1mmol的L配体(0.0168g)和0.2mmol的KOH固体(0.0112g)溶于5mL水，把上述两种溶液混合，室温下搅拌1小时，过滤，滤液静置，挥发，大约一周后可以得到粉红色晶体。基于金属Co计算的产率为29％。

实施例2配合物的结构测定：

晶体结构测定采用BRUKER SMART1000X-射线衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线为入射辐射，以ω-2θ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。所有的H原子由差值Fourier合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据见表1。结构见图1、图2；图1：[CoL(H₂O)₂]·2H₂O的晶体结构图。图2：晶体的一维链状结构图。