基本信息
- 项目名称：
- 苯并咪唑锌(Ⅱ)功能配合物的合成、晶体结构及发光性质研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过水热反应合成了2,6-二（2-苯并咪唑基）吡啶-2,6-吡啶二羧酸锌(Ⅱ)功能配合物 [Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。并对其进行了元素分析、红外/紫外光谱及热重等表征。该配合物属单斜晶系，Cc空间群，为畸变八面体三维超分子结构。室温下该配合物在428.9nm (λmax) 处具有强的荧光发射，可能是较好的蓝色发光材料。有较好的潜在应用前景和基础研究意义。
- 详细介绍：
- 通过水热反应合成了2, 6-二（2-苯并咪唑基）吡啶-2, 6-吡啶二羧酸锌(Ⅱ)功能配合物 [Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱及热重等表征，用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。该配合物属单斜晶系，Cc空间群，晶胞参数a=1.694 5(12)nm，b=1.272 1(9)nm，c=1.065 8(7)nm，β= 92.506(12)º， Z=4，V=2.295 (3) nm3，Dc=1.620 g.cm-3，μ=1.124 mm-1, F(000)=1144, R1=0.0419和WR2=0.1120。配体2, 6-二（2-苯并咪唑基）吡啶中的3个氮原子与2, 6-吡啶二羧酸中的1个氮和两个羧基氧原子与锌配位，形成6配位的畸变八面体构型，单胞之间通过氢键及π-π堆积作用相互结合成三维超分子配合物结构。室温固态荧光测试显示，该配合物在428.9nm (λmax) 处具有强的荧光发射，可能是较好的蓝色发光材料。有较好潜在的应用前景和较好的基础研究意义。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了探讨锌（Ⅱ）与苯并咪唑及其衍生物形成的配合物的结构和发光性质，我们将邻苯二胺、2, 6-吡啶二羧酸与醋酸锌的磷酸溶液作用，在一定条件下，经水热反应，合成了一种新的苯并咪唑类功能配合物 [Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱及热重分析，对配合物进行表征，用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构，并研究了它们的光致发光性能。
科学性、先进性及独特之处
- 利用目前较流行的水热合成法，合成了一种新的苯并咪唑锌（Ⅱ）超分子配合物单晶[Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。并对其进行表征，该配合物属单斜晶系，Cc空间群，为畸变八面体三维超分子结构。室温固态荧光测试显示，在428.9nm (λmax) 处具有强的荧光发射，是较好的潜在蓝色发光材料。该合成方法科学合理、化合物结构新颖、未见相关报道，目标化合物具有创新性和潜在的实用性。
应用价值和现实意义
- 通过水热反应合成了2, 6-二（2-苯并咪唑基）吡啶-2, 6-吡啶二羧酸锌(Ⅱ)功能配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱和热重分析，对配合物进行了结构表征，表征方法较齐全；用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构，对晶体结构的描述清楚，结构分析准确；对该配合物的固体荧光研究显示，具有较好的光致发光性质，可作为蓝色发光材料，有较好潜在的应用前景和较好的基础研究意义。
学术论文摘要
- 通过水热反应合成了2, 6-二（2-苯并咪唑基）吡啶-2, 6-吡啶二羧酸锌(Ⅱ)功能配合物 [Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱及热重等表征，用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。该配合物属单斜晶系，Cc空间群，晶胞参数a=1.694 5(12)nm，b=1.272 1(9)nm，c=1.065 8(7)nm，β= 92.506(12)º， Z=4，V=2.295 (3) nm3，Dc=1.620 g.cm-3，μ=1.124 mm-1, F(000)=1144, R1=0.0419和WR2=0.1120。配体2, 6-二（2-苯并咪唑基）吡啶中的3个氮原子与2, 6-吡啶二羧酸中的1个氮和两个羧基氧原子与锌配位，形成6配位的畸变八面体构型，单胞之间通过氢键及π-π堆积作用相互结合成三维超分子配合物结构。室温固态荧光测试显示，该配合物在428.9nm (λmax) 处具有强的荧光发射，可能是较好的蓝色发光材料。有较好潜在的应用前景和较好的基础研究意义。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]EvansTM, Gardiner J M, Mahmood N, et al. Structure-activity relationshipsofanti-HIV-1N-alkoxy-andN-allyloxy-benzimidazoles[J]. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1997, 7(4): 409-412 [2] 李 静, 季长春,王作为, 等. 镉配合物的合成、晶体结构与荧光性质[J]. 无机化学学报, 2009, 25(12): 2083-2089 [3] Huang L, Wang K Z, Huang C H, et al. Bright red electroluminescentdevicesusingnovel second-ligand-contained europium complexes as emitting layers[J]. J. Mater. Chem., 2001, 11(3): 790-793 [4] 朱 莉，于贤勇，龙云飞，等. 2-苯并咪唑吡啶镍配合物的合成﹑晶体结构及与DNA相互作用的共振散射光谱研究[J]. 化学学报, 2009, 67(2): 139-144 [5]郭应臣, 孙汝中, 乔占平, 等. 三维超分子化合物[2-(3-pyridyl) benzimidazoleH2]4+•[CdCl8]4-的水热合成、晶体结构及发光性质[J]. 无机化学学报, 2009, 25(8):1447-1451 [6] 何 蓉, 宋会花, 魏 珍. 配合物[Mn(4, 4′-bipy)2(H2O)4](HtsgluO)2•2H2O的合成及性质研究[J]. 无机化学学报，2010, 26(9):1715-1718 [7] 闫振忠，唐瑜，谭民裕，等. 2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶与稀土苦味酸盐配合物的合成、晶体结构及荧光性质研究[J]. 化学学报，2007，65（7）：607-614 [8] 岳淑美，李 娜，王彬彬，等. 2-(2-吡啶基)苯并咪唑配合物的合成及发光[J]. 发光学报, 2009, 30(6): 852-856
同类课题研究水平概述
- 苯并咪唑类化合物是一种含有两个氮原子的苯并杂环化合物，可作为药物中间体，制备人、畜的驱虫药物等。含咪唑环的苯并咪唑及其衍生物在抗癌、抗真菌、镇痛消炎、抗风湿、驱虫等方面有很重要的药用价值，苯并咪唑衍生物及其金属配合物具有良好的生物活性。近年来，由于含苯并咪唑功能基的有机化合物，具有较强的配位能力及配位构型多样性，使含苯并咪唑配体的配位化学成为十分活跃的研究课题。目前研制的有机光致发光材料包括有机小分子材料、有机金属配合物和聚合物，其中有机金属配合物材料被认为是最有应用前景的发光材料之一，因为它既有无机物的热稳定性，又有有机物的高荧光量子效率。咪唑、苯并咪唑、吡啶基咪唑类的小分子作为配体得到的有机金属配合物，大多具有良好的光致发光和电致发光性能，在光电功能材料领域逐渐受到人们的重视，有关合成和性质的研究日益活跃。同时，由于苯并咪唑类配体具有π-π堆积作用，使得这类配体的金属配合物基元之间常常可以通过氢键及π-π堆积等弱相互作用形成许多结构新颖的超分子化合物。 为了探讨锌（Ⅱ）与苯并咪唑及其衍生物形成的配合物的结构和发光性质，我们将邻苯二胺、2, 6-吡啶二羧酸与醋酸锌的磷酸溶液作用，经水热反应，合成了一种新的苯并咪唑类超分子配合物 [Zn(C19H13N5)•(C7H3NO4)]•H2O。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱和热重，对配合物进行了表征，用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构,并研究了它们的光致发光性能。 目标化合物合成方法科学、化合物结构新颖、未见报道，具有较好的创新性、先进性和潜在的实用性，同时具有一定的基础研究意义。
