對(duì)氨基苯磺酸合鎘配合物的合成及表征

李鐵丁，張秀芹

(渭南師范學(xué)院，陜西渭南714000)

過(guò)渡元素鎘的配合物因其有廣泛的用途、豐富的反應(yīng)性以及生物活性而引起人們的興趣.研究表明，鎘配合物的生物活性與鎘原子的配位狀態(tài)有直接關(guān)系，也與配體的類(lèi)型有關(guān).配合物中鎘原子可以形成四配位、五配位、六配位或七配位的結(jié)構(gòu)，一般而言，要形成配位鍵，所用的配體通常含有O、S、N等雜原子的有機(jī)酸配體，根據(jù)配體的結(jié)構(gòu)不同，可以形成單核配合物，也可以形成多核配合物［1］.單核配合物是鎘配合物中的一種重要類(lèi)型，由于這類(lèi)化合物獨(dú)特的性質(zhì)和廣泛的用途，近年來(lái)引起化學(xué)工作者的廣泛關(guān)注［2］.為了進(jìn)一步探索該配合物的性能，本文合成了［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］單核配合物，通過(guò)熔點(diǎn)、紅外光譜和熱穩(wěn)定性分析對(duì)其進(jìn)行了表征.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑及儀器

對(duì)氨基苯磺酸(分析純縮寫(xiě)為4－ABS，天津東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠)，其他化學(xué)試劑均為市售分析純，實(shí)驗(yàn)用水皆為二次蒸餾水.WRS－1A數(shù)字熔點(diǎn)儀(上海易測(cè)儀器設(shè)備有限公司)，日本島津IRPrestige－21傅立葉紅外分光光度計(jì)(4000－500cm－1)，ZRY－2P高溫綜合熱分析儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司天平儀器廠).

1.2 配合物的合成

準(zhǔn)確稱(chēng)取CdCl2·2.5H2O 0.1156g(約0.5mmoL)溶于5mL二次蒸餾水中，攪拌使其充分溶解.再準(zhǔn)確稱(chēng)取4－ABS 0.6958g(約2.0mmol)溶于5mL二次蒸餾水中，在微熱下攪拌使其充分溶解，并加入NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH值使其接近中性.將以上兩溶液混合后(Cd2+∶AA=1∶4)繼續(xù)攪拌30min使其充分反應(yīng)，用濾紙過(guò)濾，將收集到的濾液存放于100mL的小燒杯中，置于室溫下靜止存放.7d后，溶液有無(wú)色透明晶體析出，經(jīng)過(guò)濾、烘干后得到成品.

2 結(jié)果和討論

2.1 熔點(diǎn)測(cè)定

采用顯微熔點(diǎn)測(cè)定法測(cè)定該配合物的熔點(diǎn)，測(cè)得該配物的熔點(diǎn)為312.7℃ ～313.2℃.

2.2 紅外光譜分析

根據(jù)圖譜對(duì)照解析：配位化合物［Cd(C6H7O3NS)4(H2O)2］的IR譜圖的主要吸收峰為：3419，3301，3251，1644，1604，1500，1430，1194，1118，1032，1005，843，765 和 633cm－1，分別作如下指派：3419cm－1處的吸收表明化合物中有水存在［3］.對(duì)氨基苯磺酸中1632cm－1處 υH－N－H+的吸收峰消失，在3301和3251cm－1處出現(xiàn)－NH2的伸縮振動(dòng)υN－H的吸收振動(dòng)，表明在形成配合物后4－ABS的內(nèi)鹽形式被破壞，同一配體上的磺酸根和氨基間無(wú)相互作用［4］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可歸屬于苯環(huán)的特征吸收，而1194，1118，1032cm－1則是 －SO3基團(tuán)不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)和對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)，指紋區(qū)833，765，和633cm－1處的吸收是芳環(huán)質(zhì)子的面外變形振動(dòng)［5］.從紅外圖譜對(duì)比可以看出，有機(jī)磺酸根離子的特征吸收峰都比較穩(wěn)定，沒(méi)有發(fā)生明顯移動(dòng)，這說(shuō)明了磺酸根離子沒(méi)有參與配位［6］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可歸屬于苯環(huán)的特征吸收，而4－ABS吸收峰都發(fā)生了不同程度的紫移(2745～3251cm－1，2915～3301cm－1)，這是4－ABS參與配位的結(jié)果.

2.3 熱穩(wěn)定性分析

在0℃ ～800℃的范圍內(nèi)，空氣氣氛下，以10℃/min的升溫速率，用ZRY－2P高溫綜合熱分析儀測(cè)定配合物［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］的熱穩(wěn)定曲線(xiàn).配合物的TG曲線(xiàn)如圖3所示，表現(xiàn)出兩次失重過(guò)程，由失重百分率推測(cè)，配合物在114℃ ～152℃之間失去2個(gè)分子的水(實(shí)驗(yàn)值8.6%、理論值為9.1%).在418℃ ～516℃之間累計(jì)質(zhì)量損失為80.6%，對(duì)應(yīng)于配合物時(shí)失去4個(gè)4－ABS配體并氧化為CdO(理論值為82.4%)，最后穩(wěn)定在約14.8%的殘余物CdO(理論值為15.2%).根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以推測(cè)出該配合的分子式為［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］

配合物的DTA曲線(xiàn)如圖4所示，隨著溫度的升高，該配合物分解過(guò)程大體可以分為兩個(gè)階段，分別為114℃ ～162℃和418℃ ～468℃之間的兩次吸熱過(guò)程和在468℃ ～516℃之間為放熱過(guò)程，推測(cè)其反應(yīng)歷程如下：

上述熱分析結(jié)果表明該標(biāo)題配合物的鏈狀結(jié)構(gòu)在152℃之前是穩(wěn)定存在的.

3 結(jié)論

合成的單核配合物［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］，經(jīng)紅外光譜和熱穩(wěn)定分析結(jié)果表明，H2O分子和4－ABS中的N原子以單齒配體的方式與Cd進(jìn)行配位，形成一種六配體八面體幾何構(gòu)型的單核化合物.通過(guò)以上的結(jié)論，為進(jìn)一步研究該配合物的晶體特征及立體結(jié)構(gòu)提供了重要理論基礎(chǔ).

［1］馬衛(wèi)興，錢(qián)保華.配合物［Zn(tren)(H － SSA)］的合成、晶體結(jié)構(gòu)及表征［J］.無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，(4)：612－616.

［2］梁福沛，陳自盧，胡瑞祥，等.4，4'－聯(lián)吡啶鋅(Ⅱ)配合物的合成及其晶體結(jié)構(gòu)［J］.無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2001，17(5)：699－703.

［3］刑其毅，徐瑞秋，周政，等.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)［M］.第2版.北京：高等教育出版社，1999.

［4］許興友，高健.N2亞水楊基芐胺過(guò)渡金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)與抑菌性能研究［J］.無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，21(5)：767－770.

［5］趙國(guó)良，馮云龍，劉幸海.金剛乙胺水楊醛Schiff堿鋅(Ⅱ)配合物的合成、表征、晶體結(jié)構(gòu)和熱分解動(dòng)力學(xué)研究［J］.無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，21(5)：598 －602.

［6］張叔良，易大年.紅外光譜分析與新技術(shù)［M］.北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2003.212－213.