基于科研课题的综合化学实验的设计：Eu与2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸、1,10-邻菲罗啉配合物的合成、晶体结构及其荧光性质

【作者】 刘东枚； 罗李林； 李夏；

【机构】 首都师范大学化学系；

【摘要】 镧系金属有机骨架材料（Ln-MOFs）具有发射光谱窄、色纯度高、发光寿命长等特点,因此Ln-MOFs在荧光传感方面具有潜在的应用前景^[1-2]。目前,已有很多关于Ln-MOFs检测阴阳离子,有机小分子等物质的研究。我们选择2-（3’,4’-二羧基苯氧基）苯甲酸（H₃DPBA）为第一配体,1,10-邻菲罗啉（phen）为第二配体,采用水热法合成了配合物[Eu（DPBA）（phen）₂]·2H₂O（1）。通过X-射线单晶衍射技术确定了该配合物的晶体结构。该配合物呈一维链状结构,属三斜晶系,Pī空间群,中心Eu（Ⅲ）离子的配位环境为[EuO₄N₄]。2个Eu（Ⅲ）离子被H₃DPBA配体以μ₁:η¹η⁰和μ₂:η¹η¹两种配位模式连接形成一个双核结构单元,该双核结构单元被H₃DPBA配体连接形成一维链结构,一维链之间通过氢键连接形成二维超分子结构。phen配体以双齿螯合配位模式配位于Eu（Ⅲ）离子。该配合物在紫外灯照射下显示亮红色,在激发波长352nm下测得该配合物的固体发射光谱,在581,594,618,652,694 nm处得到了发射峰,分别对应Eu（Ⅲ）从基态到激发态[⁵D₀→⁷F_J （J=0–4）]的跃迁,其中最强发射峰618nm对应⁵D₀→⁷F₂的跃迁。进一步研究了抗生素奥硝唑、甲硝唑和洛硝哒唑水溶液对该配合物的发光影响,结果显示荧光强度分别下降了99.76%,99.97%和99.95%,因此该配合物可作为荧光传感器检测以上几种抗生素。针对本校学生的学习状况和学习特点,本着培养综合能力、创新能力的方针,选择"Eu与2-（3’,4’-二羧基苯氧基）苯甲酸、1,10-邻菲罗啉配合物的合成、晶体结构及其荧光性质"作为无机综合实验,在实验原理和内容上体现了各二级学科交叉综合的理念,在实验方法和技术上能充分锻炼和发挥学生的动手能力,有效地培养学生的创新意识。同时也培养了学生对化合物进行一般性表征的大型分析仪器的操作能力。更多还原