醚酸钴配合物单晶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了醚酸钴配合物单晶，其结构：[Co(L)(H2O)]，其中，L=乙二氧基二乙酸。同时还公开了单晶的制备方法。它是采用常温挥发法，即L和Co(Ac)2·H2O在水中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的红色块状晶体。其中Co(Ac)2·H2O的摩尔比为1:1。本发明专利技术进一步公开了醚酸钴配合物单晶作为潜在荧光材料在检测染料或发光剂的吸附量方面的应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本专利技术得到国家自然科学基金面上项目（21471113)、天津市教委面上项目 (20140506)和天津师范大学中青年教师学术创新推进计划项目（52XC1401)的资助。
本专利技术属于有机和无机合成
，涉及醚酸钴配合物单晶的制 备方法及作为潜在的荧光材料的应用，其中，L=乙二氧基二乙酸。
技术介绍
配位化学是无机化学的重要分支，是众多学科的交叉点，形成了许多崭新的富有 生命力的边缘学科。其中，羧酸类配体由于它的配位能力的特殊和氢键等弱相互作用的大 量存在，使得它的研究近年来发展迅速。在超分子化学的研究中受到国内外化学工作者的 关注，在分子识别、催化、吸附等方面都有着相当好的应用。本专利技术即是采用常温挥发法，S卩L和Co(Ac)2 ·H20在水中搅拌半小时后过滤，滤液 常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的红色块状晶体结构为，其中，L= 乙二氧基二乙酸。该配合物还可作为潜在的荧光材料方面得以应用。
技术实现思路
为此本专利技术人提供了如下的技术方案： 其结构如下：，其中 L=乙二氧基二乙酸。 本专利技术进一步公开了醚酸钴配合物单晶的制备方法，其特征在于它是采用常温挥 发法，将L和Co(Ac)2 ·H20在水中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线 单晶衍射的红色块状晶体;其中L:Co(Ac)2 ·H20的摩尔比为1:1; 醚酸钴配合物单晶的结构为;其中L=乙二氧基二乙酸；本专利技术更进一步公开了醚酸钴配合物单晶作为潜在荧光材料在检测染料或发光 剂的吸附量方面的应用 实验结果显示： (1)实施例2中的配合物单晶对染料具有很好的选择性和灵敏性，检测限达到0.1 ppm〇 (2)能够检出痕量的发光剂，检出限达到5.0yg/L。 (3)实施例2制备的配合物单晶对于染料的吸附量为1.4X10_3mol/cm2。 本专利技术一个优选的例子： 乙二氧基二乙酸(L)的制备 乙二氧基二乙醇:氯乙酸的摩尔比为1:2 在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50mL三口圆底烧瓶内分别加入乙二氧基二乙醇 (1mmol)和氯乙酸（2mmol)，开动搅拌在150 °C，反应24小时。反应结束后，将反应液降至 室温，将得到的沉淀加入100mL热甲醇，搅拌溶解后，过滤，滤液缓慢挥发得到白色固体，收 率 8 5%; 本专利技术优选乙二氧基二乙醇和氯乙酸的摩尔比为1:2;反应温度150°C，反应时间 24小时。采用"一锅法"，将乙二氧基二乙醇和氯乙酸在加热条件下制备乙二氧基二乙酸 (L)。元素分析(C6H8〇6)理论值:C40·92;Η4.58。实测值:C40·94;Η4.50。 本专利技术另一个优选的实施例 乙二氧基二乙酸(L) (0.1mmol)和Co(Ac)2，H2〇 (0.1mmol)在水（10mL)中揽摔半 小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的红色块状晶体。产率:40%。元 素分析(C6H1()Co〇7)理论值(％):C，28 · 48;Η，3 · 98。实测值:C，28 · 37;Η，3 · 94。本专利技术公开的一种醚酸钴配合物单晶所具有的优点和特点在于： (1)反应操作简便易行。 (2)反应收率高，所得产品的纯度高。 (3)本专利技术所制备的醚酸钴配合物单晶，生产成本低，方法简便，适合大规模生 产。在染料或发光剂应用方面可以解决拓宽染料的光电响应范围问题。【附图说明】图1:配合物单晶的晶体结构图； 图2:配合物单晶的二维层状结构图。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它 以任何方式限制本专利技术的范围。所有原料例如乙二氧基二乙醇和氯乙酸等都是从国内外的 化学试剂公司进行购买，没有经过继续提纯而是直接使用的。 实施例1 乙二氧基二乙酸(L)的制备 乙二氧基二乙醇:氯乙酸的摩尔比为1:2 在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50mL三口圆底烧瓶内分别加入乙二氧基二乙醇 (1mmol)和氯乙酸（2mmol)，开动搅拌在150 °C，反应24小时。反应结束后，将反应液降至 室温，将得到的沉淀加入100mL热甲醇，搅拌溶解后，过滤，滤液缓慢挥发得到白色固体，收 率 8 5%;本专利技术优选乙二氧基二乙醇和氯乙酸的摩尔比为1:2;反应温度150°C，反应时间 24小时。采用"一锅法"，将乙二氧基二乙醇和氯乙酸在加热条件下制备乙二氧基二乙酸 (L)。元素分析(C6H806)理论值:C40·92;Η4.58。实测值:C40·94;Η4.50。 实施例2 乙二氧基二乙酸(L) (0.1mmol)和Co(Ac)2，H2〇 (0.1mmol)在水（10mL)中搅拌半 小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的红色块状晶体。产率:40%。元 素分析(C6H1QCo〇7)理论值(％):C，28 · 48;Η，3 · 98。实测值:C，28 · 37;Η，3 · 94。 实施例3 晶体结构测定采用APEXII(XD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Moka射线，λ= 0.71073Α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， 从差值傅立叶电子密度图利用软件解出晶体结构，并经洛仑兹和极化效应修正。所有的Η原 子由差值傅立叶合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据： 实施例4 染料或发光剂使用的实际例子 方法：染料溶液的微分脉冲伏安（DPV)曲线通过美国普林斯顿应用研究所研制的PARSTAT2273电化学工作站测量。溶液的DPV测试采用三电极体系，玻碳电极为工作电极， 辅助电极为铂片电极，自制的Ag/AgN03电极为参比电极；电解液为O.lmol·L-1TBAP的乙腈 溶液。以二茂铁氧化还原可逆点对为内标，得到测试体系与标准氢电极体系之间的校正值。 单色入射光光电转换效率(IPCE)描述DSCs在单色光作用下的光电转换效率，是转 移到外电路的电子数与入射光子数之比。测量时，使用500W氙灯作为光源，入射光经过 WDS-5型组合式多功能光栅光谱仪得到不同波长λ下的单色光；单色光照射于电池的光阳 极，由Keithley2400数字源表读取电流值I。单色光的福照度由USB4000plug-and-play微 型光线光谱仪测量。步骤:为了确切了解染料在Ti02膜上的吸附量，将实施例2制备的配合物单晶染料 敏化Ti02纳米晶膜(几何面积约为1cm2)浸泡在10mL0.01mol.1/1的氢氧化钠的甲醇溶 液中过夜，待染料完全解附后测定溶液的吸光度。根据吸光度和摩尔吸光洗漱可以计算出 单位面积纳米晶膜上染料的吸附量。该配合物单晶的吸附量为1.9Xl(T3m〇l/Cm2。结果：与染料的甲醇溶液相比，配合物单晶染料在Ti02膜上的吸收光谱均明显变 宽和红移。这表明染料分子在Ti02形成了首并尾的J-聚集体。从DSCs的工作原理讲，染料聚 集引起的光谱宽化和红移对于染料的光电响应范围的拓宽是十分有利的。但与此同时，染 料聚集体会大大降低其电子注入效率，从而导致DSCs的性能低下。所以，通常在染料溶液中 加入共吸附剂来抑制染料的聚集。该配合物单晶在甲醇溶液中及其在Ti02膜电极上的紫溶 液的焚光测试采用2.5ΧΠΓ5mol/L的甲醇溶液，最大焚光发射波长位于55本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醚酸钴配合物的单晶，其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线，λ = 0.71073 Å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，从差值傅立叶电子密度图利用软件解出晶体结构，并经洛仑兹和极化效应修正，所有的H原子由差值傅立叶合成并经理想位置计算确定，详细的晶体测定数据：其结构如下：[Co(L)(H2O)]，其中L = 乙二氧基二乙酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王中良，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津;12