8-羟基喹啉与乙酸镍固相配位反应及配合物的性质表征

8-羟基喹啉与乙酸镍固相配位反应及配合物的性质表征

摘要：本实验研究的是固相反应和固相化合物的表征，在室温下将14g8-羟基喹啉与16g乙酸镍（物质的量比2：1），在研钵中充分研磨，发生固相配位反应。混合物颜色变化后结束，并对配合物进行纯化。用元素分析、IR、TG-DTA 对产物进行表征其测定结果表明：配合物的反应级数n=4，活化能E

a

=56192.83,

频率因子k

=1.16×1020，速率系数k=s-1并有一个为成对电子。

关键词：8-羟基喹啉；镍；固相反应；表征

Abstract:This study is the solid-phase reaction and solid-phase compounds were characterized at room temperature will be eight one-hydroxyquinoline in acetic acid according to the molar ratio of 2:1 nickel-accurate weighing, grinding in a mortar fully occurred solid-solid state reaction. Mixture after the end of the color change, and to purify the complexes. By Su-analysis, IR, TG-DTA of the products were characterized. Their results showed that: complex reaction order n = 4,

the activation energy E

a = 56192.83, frequency factor k

= 1.16 * 1020, rate

coefficient k = and has a pair of electron.

Keywords: 8-Quinolino1；Nicke1；Coordination compo und；Crystal structure

1 前言

1.1实验课程背景

近年来，金属配合物在催化、材料、生物活性等方面得到了广泛应用，因此关于该类化合物的研究引起了人们极大的兴趣。8-羟基喹啉及其衍生物以其分子刚性强、吸光系数大而被广泛用于制备金属有机配合物发光材料，其中8-羟基喹啉与铝形成的配合物是目前有机电致发光领域的典型代表．这类金属有机配合物以其易纯化、高稳定性、电致发光等特性成为制备高效率有机金属发光二极管的材料。[1]为了更好地了解8-羟基喹啉络合物的特性，在此选用乙酸镍和8-羟基喹啉反应，得到了8-羟基喹啉乙酸镍配合物。固相反应与液相反应有着本质的区别。相同的反应物，由于在固、液相反应过程中的反应机理不同，就有可能产生不同的反应产物。有关固相合成的研究工作，就有可能和成出在液相中不能合成或不易合成的化合物。8-羟基喹啉（Hoxine）具有较强的配位能力，是过渡金属离子反应及其配合物合成的研究工作显得十分重要。但前人的工作大都局限于液相反应。

8-羟基喹啉及其衍生物是以喹啉环为母体的化合物，具有较大的共轭叮T 键结构，吸光系数高，分子中处于邻位的羟基0和杂环N原子上都含有孤对电子，与金属离子易形成双齿配位具有特殊光学特性的五元环配合物。[2]过渡金属离子和8-羟基喹啉都有较好的杀菌、灭虫性能。当它们形成配位化合物后，杀菌、灭虫能力更强。因此，科研工作者对这类配合物的研究十分关注。金属镍被认为是安全稳定的绿色重金属元素，其化合物除了广泛应用于医学外，其配合物的用途正逐渐被开发。

1.2研究意义和目的

室温或低温条件下的固相配位反应已经引起人们的重视。由于固相配位反应的热效应难以直接测定，所以有关固相合成配合物的热力学数据少见报道。8-羟基喹啉(Hoxine)的过渡金属配合物具有杀菌、灭虫等性质，因此，开展8-羟基喹啉与过渡金属离子反应的热化学究是很有意义的。[3]通过本实验可以了解固相配位反应的基本特征，学会对配合物进行表征的方法和研究配合物的热分解动力学性质。[4]

1.3 实验原理

室温或低热温度条件下的固相化学反应已经引起人们的重视，南京大学忻新泉等在固相化学反应的合成及机理研究方面做了许多有意义的工作，为使低

热温度固相合成法最终走向应用做出了积极贡献。由于8-羟基喹啉的过渡金属配合物具有杀菌、灭虫等功能，因此，开展8-羟基喹啉与过渡金属离子反应的研究工作很有意义。

固相反应与液相反应有着本质的区别。相同的反应物，由于在固、液相反应过程中的反应机理不同，就有可能产生不同的反应产物。有关固相合成的研究工作，就有可能合成出在液相中不可能合成或不易合成的化合物。8-羟基喹啉（Hoxine）具有较强的配位能力，是过渡金属良好的螯合剂。[5]所以开展有关8-羟基喹啉与过渡金属离子反应及其配物合成的研究工作显得十分重要。但前人的工作大都局限于液相反应。根据文献报道，在室温下将8-羟基喹啉与醋酸镍固相混合搅拌，发生固相配位反应，用元素分析、IR、TG-DAT等对配合物进行表征。

用TG-DTA测定配合物的热分解过程，根据热分解动力学模型，可获得不同热分解过程的反应活化能。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

2.1.1 仪器

本实验所使用的仪器与设备有：

热分析仪；元素分析仪；红外光谱仪；分析天平；真空干燥箱。

碾钵；抽滤瓶；表面皿；布氏漏斗；100ml烧杯；量筒；滴管。

2.1.2 试剂

本实验所使用的仪器与设备有：

四水乙酸镍；8-羟基喹啉(8-Hoxine)冰醋酸；氯化钾；无水乙醇；丙酮。

2.2实验步骤

2.2.1 配合物的合成

室温下将8-羟基喹啉与乙酸镍按物质的量2：1准确称量，在碾钵中充分混合碾磨，发生固相配位反应。混合物颜色逐渐由蓝边淡蓝最后变为淡绿色，并对配合物进行纯化。

2.2.2 磁化率的测定

取一支清洁、干燥的空样品管悬挂在磁天平的挂钩上，使样品管底部正好与磁极中心线平齐，准确称取此时空样品管的质量；然后将励磁电流开关接通，由小到大调节励磁电流至2A，迅速准确的称取此时空样品管的质量，继续由小至大调节励磁电流至4A，在称质量，继续将电流缓慢升至6A，称空样品的质量；接着又将励磁电流缓降至4A，在称空样品的质量；又将励磁电流降至2A，称取质量，将励磁电流降至零，断开电源开关，此时磁场无励磁电流，再次称取空样品管质量。

取下样品管，将莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管，在装填时须不断将样品底部敲击木垫，务必使粉末样品均匀填实，直至装满为止（约15cm)。用直尺准确的测量样品的高度。同上法，将装有莫尔氏盐的样品管至于磁天平中测量，必将两次测定数据取平均值。

在标定磁场强度的同一样品管中，装入待测样品，重复上述步骤。

2.2.3 配合物的表征