希夫碱mpd为配体的铜锌配合物的水相绿色合成
毕业论文关键词：希夫碱、水热合成、配位聚合物、绿色合成、一锅法
Green synthesis of copper and zinc coordination complexes based on mpd Schiff base
Abstract: Two coordination compound 1 and 2 were prepared from the one-pot hydrothermal reaction between salicylaldehyde, 1,3-diamino-2-hydroxypropane with copper or zinc ions. The single crystal diffraction investigations revealed their formula Cu2(mpd)(OOCCH3)•3H2O (1) and Zn2(mpd)(dpy) (2). Compound 1 possesses a di-nuclear copper structure, while compound 2 exhibits a two-dimensional layer structure.
Keywords: Schiff base; hydrothermal synthesis; coordination polymer; green synthesis; one-pot reaction
前言
希夫碱（Schiff base）是指含有亚胺（RC=N）官能团的有机化合物，通常由胺和活性较强的羰基反应得到[1-5]；由于氮原子上的孤对电子具有较强的给电子能力，它能够与多种金属离子发生配位作用而得到相应的配合物[6-8]。该类配合物在光电磁、催化等等领域具有广泛的用途和应用前景[9-13]。在合成制备基于希夫碱的配合物的过程中，通常采用的手段是：首先通过有机合成的反应而得到希夫碱配体，而后再与金属离子反应从而得到各种配合物[14]。科学家们利用该手段已经制备了大量的希夫碱金属配合物。众所周知，在设计合成有机配体的时候会消耗一定量的溶剂以及产生有毒有害的废弃物等，一方面不利于环境保护，另一方面该过程通常比较费时费力。从绿色化学以及环境保护的角度出发，如果能够利用水作为溶剂并且通过一锅反应而得到基于希夫碱的配合物，则是一个非常有利于环保的手段。目前，在这方面的研究报道较少[15]。
基于此，在本论文中我们利用“一锅法”反应且以为水溶剂绿色而环保地得到了两个基于希夫碱的金属配合物，并对其单晶结构进行了分析。
实验部分
2.1试剂
1,3-二氨基-2-羟基丙烷、4-甲基水杨醛、5-甲基水杨醛、4,4-联吡啶、醋酸锌、一水合乙酸铜、去离子水等
2.2 仪器
电子天平、PH030A型干燥箱、磁力搅拌器、烧瓶、pH试纸、小药瓶、移液枪、回流装置、单晶衍射仪
2.3 配合物的合成
配合物1：将5-甲基水杨醛（0.28 g, 2 mmol）、1,3-二氨基-2-羟基丙烷（0.90 g，1 mmol）和醋酸铜（0.40 g, 2 mmol）按照摩尔比2：1：2的比例混合溶于20 mL去离子水中，然后将其转移到反应釜中，并加热至150 oC反应三天后，得到蓝绿色晶体，即为配合物1。
配合物2：将4-甲基水杨醛（0.28 g, 2 mmol）、1,3-二氨基-2-羟基丙烷（0.90 g，1 mmol）4,4-联吡啶（0.31 g，2 mmol）和醋酸锌（0.40 g, 2 mmol）按照摩尔比2：1：2：2的比例混合溶于20 mL去离子水中，然后将其转移到反应釜中，并加热至150 oC反应三天后，得到无色晶体，即为配合物2。
结果与讨论
我们利用水杨醛衍生物和1,3-二氨基-2-羟基丙烷与金属离子在水溶液中的水热反应，绿色高效的得到了具有希夫碱结构的配体mpd，如下图所示。同时，我们也得到相应配合物的单晶，并对其进行了X-ray单晶衍射实验，得到了其具体的结构。