[發明專利]3?(5?甲基?1,3,4?噁二唑)吡啶構筑的硫氰酸根?Cu(II)配合物及其合成方法

在審

• 申請號: 201610567448.0
• 申請日: 2016-07-16
• 公開（公告）號: CN107619414A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 丁斌;武向俠
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: C07F1/08
• 分類號: C07F1/08;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于有機合成和金屬有機化學技術領域，涉及噁二唑的具有二維結構的3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶配體的硫氰酸根-Cu(II)配合物的合成，更具體的說是具有二維結構的3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶配體的硫氰酸根-Cu(II)配合物的合成及其在染料分子剛果紅吸附方面應用。

背景技術

配位化學是在無機化學基礎上發展起來的一門科學,它所研究的主要對象是配位化合物(coordination compounds，簡稱配合物)。自十九世紀末二十世紀初年輕學者Werner提出了現在常稱之為維爾納配位理論的學說創立配位化學以來，它始終處于無機化學研究的前沿。配位化合物是指獨立存在的穩定化合物進一步結合原子或離子而形成的復雜化合物。分子材料的研究是近年最引人注目的一類前沿課題,國際上先進的美、英、德、法等國均將此研究列入各自的高技術發展規劃，1995年日本也已將分子材料確定為基礎科學先導研究的七項課題之一而予以重點資助。分子材料是指由分子單元組裝成的三維物質，這一結構上的特點使我們有可能通過選擇適當的分子及不同的組裝方式來制備具有特定功能性質的宏觀物質。這類配合物兼有無機化合物和有機化合物的特性，由于其組成的復雜性、金屬和配體種類的多樣性、配位環境的可調性，使之成為分子材料中最具有潛在應用前景的一類體系。近年國外已集此類研究為一門生物、材料、化學交叉的學科，稱之為金屬配合物材料化學。近年來,隨著現代工業的發展，陰離子染料污染物已經成為一個越來越嚴重的環境問題，例如剛果紅等，一直都是化學家們關注的焦點。因為這些陰離子污染物會對人體健康和環境產生嚴重損害，已經被美國環境保護局列為在世界范圍內需要優先處理的環境污染物。由于這些陰離子染料污染物已被廣泛應用于冶金，顏料制造，皮革鞣制和木材等領域，制備能夠從工業廢水中捕獲和分離這些陰離子污染物的新型材料是非常重要的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶構筑的硫氰酸根-Cu(II)配合物及其合成方法，采用二價銅離子作為主體,以3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶作為配體進行合成具有二維結構的3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶配體的硫氫酸根-Cu(II)配合物。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶構筑的硫氰酸根-Cu(II)配合物，化學通式如下：

[Cu(L)₂(NCS)₂](1)；

L為3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶，作為配體，結構式為

每個配合物分子中出現了一個中心銅(Cu1)的結構，對于配合物1的基本結構單元，銅原子與六個氮原子形成配位，即CuN₆配位構型，其中兩個氮原子為兩個硫氰酸根的氮原子，兩個氮原子來自配體分子3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶中吡啶環的氮原子，兩個氮原子為配體分子3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶中噁二唑結構中氮原子(N3)，即靠近甲基集團的氮原子。配合物中配體L橋聯中心的Cu(II)離子最終形成了二維平面的結構。

上述配合物的制備方法，按照下述步驟進行：

按照化學通式[Cu(L)₂(NCS)₂]所示的摩爾比例稱取CuBr₂、NH₄NCS和配體3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶混合均勻后，在150—180攝氏度下反應，自然冷卻至室溫20—25攝氏度后得到無色透明晶體，即為本發明的配合物。

在上述制備方法中，反應溫度為160—170攝氏度，反應時間至少12小時，優選40—72小時。

在上述制備方法中，選擇CuBr2、NH4NCS均勻分散在水中，配體3-(5-甲基-1,3,4-噁二唑)吡啶均勻分散在乙醇中，再將水和乙醇分散均勻，水和乙醇的體積為(1—1.5)：2。

在上述制備方法中，通過機械攪拌或者超聲實現均勻分散。

在上述制備方法中，選擇在水熱釜中進行反應并予以保溫。

本發明的配合物在吸附/去除水環境中染料的應用，染料為剛果紅、甲基橙、檸檬黃。

將本發明的配合物與已經帶有染料的體系均勻混合，并在室溫20—25攝氏度下靜置至少48小時，優選48—72小時。