对氨基苯磺酸合镉配合物的合成及表征

2012-09-20李铁丁张秀芹

渭南师范学院学报 2012年12期

李铁丁，张秀芹

(渭南师范学院，陕西渭南714000)

过渡元素镉的配合物因其有广泛的用途、丰富的反应性以及生物活性而引起人们的兴趣.研究表明，镉配合物的生物活性与镉原子的配位状态有直接关系，也与配体的类型有关.配合物中镉原子可以形成四配位、五配位、六配位或七配位的结构，一般而言，要形成配位键，所用的配体通常含有O、S、N等杂原子的有机酸配体，根据配体的结构不同，可以形成单核配合物，也可以形成多核配合物［1］.单核配合物是镉配合物中的一种重要类型，由于这类化合物独特的性质和广泛的用途，近年来引起化学工作者的广泛关注［2］.为了进一步探索该配合物的性能，本文合成了［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］单核配合物，通过熔点、红外光谱和热稳定性分析对其进行了表征.

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器

对氨基苯磺酸(分析纯缩写为4－ABS，天津东丽区天大化学试剂厂)，其他化学试剂均为市售分析纯，实验用水皆为二次蒸馏水.WRS－1A数字熔点仪(上海易测仪器设备有限公司)，日本岛津IRPrestige－21傅立叶红外分光光度计(4000－500cm－1)，ZRY－2P高温综合热分析仪(上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂).

1.2 配合物的合成

准确称取CdCl2·2.5H2O 0.1156g(约0.5mmoL)溶于5mL二次蒸馏水中，搅拌使其充分溶解.再准确称取4－ABS 0.6958g(约2.0mmol)溶于5mL二次蒸馏水中，在微热下搅拌使其充分溶解，并加入NaOH溶液调节其pH值使其接近中性.将以上两溶液混合后(Cd2+∶AA=1∶4)继续搅拌30min使其充分反应，用滤纸过滤，将收集到的滤液存放于100mL的小烧杯中，置于室温下静止存放.7d后，溶液有无色透明晶体析出，经过滤、烘干后得到成品.

2 结果和讨论

2.1 熔点测定

采用显微熔点测定法测定该配合物的熔点，测得该配物的熔点为312.7℃ ～313.2℃.

2.2 红外光谱分析

根据图谱对照解析：配位化合物［Cd(C6H7O3NS)4(H2O)2］的IR谱图的主要吸收峰为：3419，3301，3251，1644，1604，1500，1430，1194，1118，1032，1005，843，765 和 633cm－1，分别作如下指派：3419cm－1处的吸收表明化合物中有水存在［3］.对氨基苯磺酸中1632cm－1处 υH－N－H+的吸收峰消失，在3301和3251cm－1处出现－NH2的伸缩振动υN－H的吸收振动，表明在形成配合物后4－ABS的内盐形式被破坏，同一配体上的磺酸根和氨基间无相互作用［4］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可归属于苯环的特征吸收，而1194，1118，1032cm－1则是－SO3基团不对称伸缩振动和对称伸缩振动，指纹区833，765，和633cm－1处的吸收是芳环质子的面外变形振动［5］.从红外图谱对比可以看出，有机磺酸根离子的特征吸收峰都比较稳定，没有发生明显移动，这说明了磺酸根离子没有参与配位［6］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可归属于苯环的特征吸收，而4－ABS吸收峰都发生了不同程度的紫移(2745～3251cm－1，2915～3301cm－1)，这是4－ABS参与配位的结果.

2.3 热稳定性分析

在0℃ ～800℃的范围内，空气气氛下，以10℃/min的升温速率，用ZRY－2P高温综合热分析仪测定配合物［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］的热稳定曲线.配合物的TG曲线如图3所示，表现出两次失重过程，由失重百分率推测，配合物在114℃ ～152℃之间失去2个分子的水(实验值8.6%、理论值为9.1%).在418℃ ～516℃之间累计质量损失为80.6%，对应于配合物时失去4个4－ABS配体并氧化为CdO(理论值为82.4%)，最后稳定在约14.8%的残余物CdO(理论值为15.2%).根据以上数据可以推测出该配合的分子式为［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］

配合物的DTA曲线如图4所示，随着温度的升高，该配合物分解过程大体可以分为两个阶段，分别为114℃ ～162℃和418℃ ～468℃之间的两次吸热过程和在468℃ ～516℃之间为放热过程，推测其反应历程如下：