趙俊英,李瑩瑩
(隴東學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,慶陽甘肅 745000)
咪唑羧酸類配合物的研究
趙俊英,李瑩瑩
(隴東學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,慶陽甘肅 745000)
簡要介紹了當(dāng)前咪唑羧酸類配合物的研究進(jìn)展,從配體的特點(diǎn)、配合物的制備、以及應(yīng)用方面進(jìn)行了概述。
咪唑羧酸類配合物;研究進(jìn)展
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,配合物的研究越來越引起科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。這是由于配合物不僅具有迷人的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),而且其在性能上(選擇性催化、生物醫(yī)藥、傳感器、吸附、光電磁等)有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。在數(shù)不勝數(shù)的配合物中,羧酸咪唑類配合物顯得格外引人矚目。羧酸咪唑類配體不僅含有N、O等具有較強(qiáng)提供電子能力的原子,而且結(jié)構(gòu)特殊,可以和許多金屬形成結(jié)構(gòu)新穎、功能特殊的有機(jī)配合物,近年來受到越來越多的關(guān)注,具有很大的研究空間。
咪唑羧酸類配體中含有兩個(gè)氮原子和兩個(gè)氧原子(或四個(gè)),能與大多數(shù)的金屬發(fā)生配位反應(yīng),氧原子與稀土的配位能力較強(qiáng),而氮原子則與過渡金屬的配位能力較強(qiáng);在與金屬發(fā)生配位反應(yīng)時(shí),配位點(diǎn)可以是氮原子,也可以是氧原子,咪唑雜環(huán)具有芳香性,既顯弱堿性又顯弱酸性,且在不同酸性條件下羧基可以采取不同的去質(zhì)子形式,因此可以和眾多的金屬以不同模式、不同角度發(fā)生配位反應(yīng),并能夠形成強(qiáng)氧鍵,形成結(jié)構(gòu)新穎、功能特殊的配合物。在配位時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣,可以形成單齒橋聯(lián),雙齒橋聯(lián),多齒橋聯(lián)配合物。
咪唑羧酸類配體兼具咪唑和羧酸類配體的優(yōu)點(diǎn),具有多個(gè)配位點(diǎn)、多種配位模式和較強(qiáng)的配位能力,受到廣大科研工作者的關(guān)注。常見的咪唑羧酸類配體主要有一元咪唑羧酸和二元咪唑羧酸。其中 4-咪唑乙酸是研究較多的一元咪唑羧酸,如 M.Kondo 等人制備的[Ni(ima)2(MeOH)2]配合物[1],是六配位的八面體構(gòu)型,并且通過分子間氫鍵形成了三維超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。二元配體中研究最多的是4,5-咪唑二甲酸配體。它不僅具有N、O兩種配位原子和多個(gè)配位點(diǎn),不同酸性條件下可以形成不同的陰離子,是建構(gòu)金屬-有機(jī)配位聚合物的較佳橋配體。W G Lu等[2]用咪唑-4,5-二羧酸通過控制溫度合成了三組超分子異構(gòu)體,并對部分配合物做了熱重和氣體吸附性能的研究。Z G Gu等[3]通過改變咪唑羧酸二號位的R基合成了兩組金屬配合物,由于咪唑羧酸類配體具有豐富的配位模式,在此實(shí)驗(yàn)中合成的六個(gè)配合物中共出現(xiàn)了10種配位模式。芳香基取代的4,5-咪唑二羧酸的衍生物種類繁多,主要包括含配位點(diǎn)的取代基和不含有配位點(diǎn)的取代基。
采用咪唑羧酸類配體作為有機(jī)配體合成的配合物的研究非常廣泛,已經(jīng)成功合成了一系列具有新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有機(jī)金屬配合物,并且在性能上表現(xiàn)出優(yōu)異的功能特性。Sushrutha等[4]合成了配合物Bi(H2IDC)(HIDC),并測試了該配合物的催化性能,發(fā)現(xiàn)在丙酮與乙二醇的縮酮反應(yīng)中使用該催化劑可以使產(chǎn)率達(dá)到67%,說明該配合物具有催化性能。此外在吸附性、磁性等方面也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。設(shè)計(jì)合成新型配合物已經(jīng)成為當(dāng)今一個(gè)極為重要的研究領(lǐng)域。咪唑羧酸類配體具有多個(gè)氮原子和氧原子,可以和大多數(shù)的金屬發(fā)生配位反應(yīng),而且可以對配體本身進(jìn)行修飾,從而生成性能優(yōu)異,結(jié)構(gòu)新穎,功能特殊的配合物。
[1] M Kondo,T Iwase,Y Fuwa,T Horiba et al.Flexible Hexagonal Tube Framework of a New Nickel Complex Assembled from Intermolecular Hydrogen Bonds[J].Chemistry Letters.2005,(34):410-411.
[2] W G.Lu,L Jiang,and T B.Lu,Lanthanide Contraction and Temperature-Dependent Structures of Lanthanide Coordination Polymers with Imidazole-4,5-Dicarboxylate and Oxalate[J].Crystal Growth & Design,2010,(10):4310-4318.
[3] Z G.Gu,Y T.Liu,X J.Hong et al,Construction of Metal-Imidazole-Based Dicarboxylate Networks with Topological Diversity:Thermal Stability,Gas Adsorption and Fluorescent Emission Properties[J]. Crystal Growth & Design,2012,(5):2178-2186.
[4] S R Sushrutha,S Natarajan.Bismuth Carboxylates with Brucite-and Fluorite-Related Structures:Synthesis Structure and Properties[J]. Crystal Growth & Design,2013,(4):1743-1751.
Study on Imidazole Carboxylic Acid Complexes
Zhao Jun-ying,Li Ying-ying
The present research progress of the imidazole carboxylic acid complexes is briefl y introduced.The characteristics of the ligands,the preparation of the complexes and the applications are summarized.
imidazole carboxylic acid complexes;research progress
O641.4
B
1003-6490(2016)07-0133-01
2016-07-04
隴東學(xué)院青年創(chuàng)新基金項(xiàng)目(No.XYLK1302);隴東學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目(No.XYBY140210,No.XYBY1501)。
趙俊英(1981—),女,山東德州人,講師,主要研究方向?yàn)闊o機(jī)材料的制備。