顺式-甘氨酸合铜的制备及成份分析

铜离子配合物的合成及应用吴天昊袁航张俊焦卓浩唐琦王琪席鑫张存忠次仁旺加中南大学化学化工学院应用化学1301班指导老师张寿春摘要：铜元素是普遍存在于动植物中的生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元。

此外，铜的配位点较多，有很好的配位性能，能够跟绝大多数配体形成铜配合物，使得铜在配位催化上的研究更加方便。

铜配合物在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

本文介绍了一些配合物的常用合成方法并对铜离子配合物的应用前景作出了介绍与展望。

关键词：配位化学；金属配合物；铜离子；合成方法；光学应用；医学应用1.引言近年来．由于金属配合物在日常生活和工业上都有广泛的应用，尤其过渡金属对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义。

在催化、光学材料以及电学材料等方面具有新型功能的金属配合物的研究也受到人们的广泛关注。

铜元素在动植物中是普遍存在的，它是生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元．铜化合物具有多变的配位结构和活化小分子的催化特性，常被用作双取代过氧化物分解的催化剂。

此外，铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

铜配合物以其独特的性能、结构优势，在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

我国的铜资源丰富，分布广泛，铜的开采技术也相当成熟，因此，获取铜的成本并不高，这为铜在配位化学各领域中的应用提供了先决条件。

2.铜离子配合物简介铜是人类发现最早的金属之一，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属，电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 最常见的价态是+1和+2。

铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

2.1 Cu(I)配合物中心离子为一价铜离子的单核配合物称为Cu(I)配合物。

Cu(I)的核外电子排布为d10，d轨道填充电子全满使铜原子的电荷排布趋于对称。

甘氨酸铜结构甘氨酸铜是一种重要的化合物，具有广泛的应用价值。

本文将从其结构、性质和应用等方面进行详细介绍。

一、甘氨酸铜的结构甘氨酸铜的分子式为C4H8CuN2O4，其结构由甘氨酸和铜离子组成。

甘氨酸是一种非极性氨基酸，具有两个羧基和两个氨基。

在甘氨酸中，两个羧基与两个氨基通过缩合反应形成了环状结构，这种环状结构中夹带着铜离子，形成了甘氨酸铜的特殊结构。

二、甘氨酸铜的性质1. 物理性质：甘氨酸铜是一种无色晶体，具有良好的溶解性，可以在水中溶解。

2. 化学性质：甘氨酸铜在空气中相对稳定，但在高温下容易分解。

它具有还原性，可以与氢气发生反应，生成铜和氨基酸的还原产物。

三、甘氨酸铜的应用1. 生物医药领域：由于甘氨酸铜具有良好的生物相容性和生物活性，因此被广泛应用于生物医药领域。

它可以作为抗菌剂和抗氧化剂，用于制备各种药物和医疗用品。

2. 食品工业：甘氨酸铜可以作为食品添加剂，用于增加食品的营养价值和口感。

它具有抗氧化和防腐的作用，可以延长食品的保质期。

3. 农业领域：甘氨酸铜可以作为植物生长调节剂，用于促进植物的生长和发育。

它可以提高植物的抗病性和抗逆性，提高农作物的产量和质量。

4. 材料科学：甘氨酸铜可以用于制备各种材料，如金属有机框架材料、纳米材料和功能材料等。

这些材料具有良好的性能，可以应用于催化、吸附和传感等领域。

5. 环境保护：甘氨酸铜可以作为废水处理剂，用于去除废水中的重金属离子和有机物。

它具有高效、环保的特点，可以有效净化水环境。

甘氨酸铜是一种具有重要应用价值的化合物。

它的结构独特，具有良好的物理性质和化学性质。

甘氨酸铜广泛应用于生物医药、食品、农业、材料科学和环境保护等领域，发挥着重要的作用。

随着科学技术的不断进步，相信甘氨酸铜的应用前景将会更加广阔。

— (II) 黄微化学与材料科学学院实验原理实验原理2 仪器试剂仪器试剂 3 实验内容实验内容 4 实验目的实验目的 1 实验思考实验思考了解无机配合物的制备原理和制备方法；巩固溶解, 减压抽滤, 沉淀的洗涤, 水浴加热等基本操作; 章鱼保罗章鱼保罗阿凡达阿凡达相似之处相似之处——蓝色血液！蓝色血液！运载O 2 得到血蓝蛋白－软体动物，节肢动物运载O 2 得到血红蛋白－人类，但在Fe 2+ 转变成Fe 3+ 时，依赖血蓝蛋白的氧化作用图1.常见的蓝血动物在生命活动中占有举足轻重的地位，缺铜会造成：贫血，记忆力减退，反应迟钝，运动失常的摄取来源：无机铜源：CuSO 4 (有毒！有机铜源：葡萄糖酸铜，叶绿素铜，甘氨酸合铜，鱼，肉蔬菜等（生物相容性好！）Cu(OH) 2 + 2 H 2 NCH 2 COOH ==== Cu(gly) 2 xH 2 O 65~70℃Cu(gly) 2 xH 2 O 甘氨酸合铜N Cu N O O gly gly 顺式结构天蓝色针状N Cu O O N gly gly 反式结构蓝紫色鳞片状反应所需活化能低；极性大，溶于高极性溶剂中. 反应所需活化能高；极性小，溶于低极性溶剂中热力学& 动力学化学热力学：研究化学反应进行的可能性以及进行的程度（决定因素！）化学动力学：研究化学反应进行的快慢动力学& 热力学控制的反应动力学控制的反应反应体系离平衡尚远，宏观上原料不断消耗，产物不断积累，主产物为动力学上生成速率较快的产物-活化能低-顺式热力学控制的反应体系已达平衡，各种产物的转化宏观上已停止，产物的热稳定性相对较高，主产物为热力学稳定性较高的产物-反式动力学控制－顺式为主热力学控制－反式为主顺式反式lnk＝lnA－E a /RT 能量产物反应物反应过程 E 活化能顺式反式实验仪器布氏漏斗、抽滤瓶、烧杯、量筒、玻棒、表面皿、温度计实验试剂甘氨酸、CuSO 4 ·5H 2 O、1:1氨水、1:3乙醇水溶液、丙酮 1 MH 2 SO 4 、3 M NaOH溶液、95%乙醇、1% BaCl的制备 6.3 g CuSO 4 ·5H 2 O 20 mL H 2 O 滴加NH 3 ·H 2 O至沉淀溶解加入25 mL NaOH (3M)Cu(OH) 2 沉淀抽滤、洗涤至无SO 4 2－干燥稍加热搅拌思考：为何要现用现制？能否由CuSO 4 和NaOH 直接制备注意事项：缓慢滴加氨水，并不断搅拌，氨水量适中，少(×) 多双层滤纸—无定形沉淀抽滤步骤洗涤产品遵循“少量多次”原则，洗涤时勿抽滤检验—表面皿洗涤，少量多次1. 裁剪滤纸2. 润湿滤纸4. 开泵5. 抽滤，洗涤图2. 减压抽滤流程 3. 侧口相对顺式—二甘氨酸合铜(II)水合物的制备Cu(gly) 2 ·xH 2 O溶液干燥 3.8 g甘氨酸15 mL H 2 O 新制Cu(OH) 2 65～70℃, 搅拌热过滤收集滤液加入10 mL 乙醇(95%) 冷却析晶1:3 乙醇洗涤65 ℃, 搅拌丙酮洗涤思考：比较95%乙醇、V 水:V 乙醇= 1:3 混合液、丙酮的极性大小, 各溶液的作用分别为何？注意事项：甘氨酸溶于60～65 ℃热水，完全溶解后再加入碾碎的Cu(OH) 2 ，不断搅拌，若有Cu(OH) 2 沉积于烧杯底部，应将其碾碎，并充分搅起严格控制温度勿超过70 ℃，反应时间不可过长；乙醇、丙酮远离明火；丙酮为脱水剂，脱脂剂，勿与皮肤直接接触。

铜离子配合物的合成及应用吴天昊袁航张俊焦卓浩唐琦王琪席鑫张存忠次仁旺加中南大学化学化工学院应用化学1301 班指导老师张寿春摘要：铜元素是普遍存在于动植物中的生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(n)结构单元。

此外，铜的配位点较多，有很好的配位性能，能够跟绝大多数配体形成铜配合物，使得铜在配位催化上的研究更加方便。

铜配合物在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

本文介绍了一些配合物的常用合成方法并对铜离子配合物的应用前景作出了介绍与展望。

关键词：配位化学；金属配合物；铜离子；合成方法；光学应用；医学应用1. 引言近年来．由于金属配合物在日常生活和工业上都有广泛的应用，尤其过渡金属对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义。

在催化、光学材料以及电学材料等方面具有新型功能的金属配合物的研究也受到人们的广泛关注。

铜元素在动植物中是普遍存在的，它是生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(n)结构单元．铜化合物具有多变的配位结构和活化小分子的催化特性，常被用作双取代过氧化物分解的催化剂。

此外，铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

铜配合物以其独特的性能、结构优势，在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

我国的铜资源丰富，分布广泛，铜的开采技术也相当成熟，因此，获取铜的成本并不高，这为铜在配位化学各领域中的应用提供了先决条件。

2. 铜离子配合物简介铜是人类发现最早的金属之一，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属，电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1最常见的价态是+1 和+2。

铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

2.1 Cu(I) 配合物中心离子为一价铜离子的单核配合物称为Cu(I) 配合物。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010512198.7(22)申请日 2020.06.08(71)申请人 四川爱隆植物营养科技有限公司地址 618300 四川省德阳市广汉市金鱼镇凉水村九社(72)发明人 高波　吕宗良　刘忠义　(74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230代理人 沈颖(51)Int.Cl.C07C 227/18(2006.01)C07C 227/40(2006.01)C07C 227/42(2006.01)C07C 229/76(2006.01)C05C 11/00(2006.01)(54)发明名称一种甘氨酸铜螯合物的制备方法(57)摘要本发明公开了一种甘氨酸铜螯合物的制备方法，用于对甘氨酸铜螯合物的干燥方法进行改进，属于微量元素肥料技术领域，制备步骤为：将甘氨酸溶于蒸馏水，加入铜盐和催化剂，在35～60℃下反应0.8～1.2h，冷却结晶，分离得到结晶固体，除杂后送入旋转闪蒸干燥塔内干燥，再进行微波干燥，最终得到甘氨酸铜螯合物；本发明通过将旋转闪蒸干燥塔和微波干燥结合，既对甘氨酸铜螯合物进行了分散破碎，提高产品颗粒均匀性和分散性，又能作用于甘氨酸铜螯合物颗粒内部，将内部没有扩散出来的水和多余的结晶水快速除去，大大减小了干燥的时间，提高了干燥效率，使产品水分含量低，分散性好，疏松不易结块，产品质量得到提高。

权利要求书1页 说明书4页CN 111646914 A 2020.09.11C N 111646914A1.一种甘氨酸铜螯合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将甘氨酸溶于蒸馏水，加入铜盐和催化剂，在35～60℃下反应0.8～1.2h，冷却结晶，分离得到结晶固体，除杂后送入旋转闪蒸干燥塔内干燥，再进行微波干燥，最终得到甘氨酸铜螯合物。

2.根据权利要求1所述的一种甘氨酸铜螯合物的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜、碳酸铜和氧化铜中的任意一种。

甘氨酸铜稳定常数甘氨酸是一种非极性氨基酸，在生物体中广泛存在。

它可以和金属离子结合形成稳定的络合物。

其中，甘氨酸和铜离子之间的络合反应得到了广泛的研究。

铜是一种重要的生物金属，它在生物体内发挥着重要的功能。

稳定常数是评价络合反应强度的指标之一。

本文将围绕甘氨酸和铜离子的络合反应以及稳定常数展开论述。

第一步，甘氨酸和铜离子的络合反应。

甘氨酸和铜离子的总反应方程式为：Cu2+ + H2NCH2CH2COOH → CuHNCH2CH2COOH2+反应式中“Cu2+”代表二价铜离子，“H2NCH2CH2COOH”代表甘氨酸。

甘氨酸中的一个羧基和一个氨基参与反应形成CuHNCH2CH2COOH2+，这是一种配合物。

第二步，稳定常数的计算。

稳定常数是描述配合物的稳定性的量。

它的大小与络合反应平衡常数相关。

络合反应平衡常数（K）表明反应物与生成物之间的平衡状态。

对于甘氨酸和铜离子的反应，反应的平衡常数Kc可以表示为：Kc = [CuHNCH2CH2COOH2+]/[Cu2+][H2NCH2CH2COOH]其中，方括号中的符号表示物质的浓度。

当Kc大于1时，反应更倾向于生成产物；当Kc小于1时，反应更倾向于生成反应物。

稳定常数Kf是评价配合物稳定性的量。

对于甘氨酸和铜离子的配合物，其稳定常数可以表示为：Kf = [CuHNCH2CH2COOH2+]/[Cu2+][H2NCH2CH2COOH]稳定常数Kf与平衡常数Kc的关系为：Kf = Kc/[H2NCH2CH2COOH]Kf是一个定值，可以用于比较不同化学体系中的配合物稳定性。

第三步，稳定常数的意义。

稳定常数是描述配合物形成过程的化学动力学过程的指标，也是确定配合物稳定性的重要参数。

较大的稳定常数意味着较强的络合反应，配合物的稳定性更高。

稳定常数还可以用于预测化学反应的结果，以及优化反应条件。

综上所述，甘氨酸和铜离子可以发生络合反应，形成稳定的配合物。

稳定常数可以用来评价配合物的稳定性，进而预测反应的结果和优化反应条件。

铜离子配合物的合成及应用吴天昊袁航张俊焦卓浩唐琦王琪席鑫张存忠次仁旺加中南大学化学化工学院应用化学1301班指导老师张寿春摘要：铜元素是普遍存在于动植物中的生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元。

此外，铜的配位点较多，有很好的配位性能，能够跟绝大多数配体形成铜配合物，使得铜在配位催化上的研究更加方便。

铜配合物在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

本文介绍了一些配合物的常用合成方法并对铜离子配合物的应用前景作出了介绍与展望。

关键词：配位化学；金属配合物；铜离子；合成方法；光学应用；医学应用1.引言近年来．由于金属配合物在日常生活和工业上都有广泛的应用，尤其过渡金属对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义。

在催化、光学材料以及电学材料等方面具有新型功能的金属配合物的研究也受到人们的广泛关注。

铜元素在动植物中是普遍存在的，它是生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。

许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元．铜化合物具有多变的配位结构和活化小分子的催化特性，常被用作双取代过氧化物分解的催化剂。

此外，铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

铜配合物以其独特的性能、结构优势，在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。

我国的铜资源丰富，分布广泛，铜的开采技术也相当成熟，因此，获取铜的成本并不高，这为铜在配位化学各领域中的应用提供了先决条件。

2.铜离子配合物简介铜是人类发现最早的金属之一，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属，电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 最常见的价态是+1和+2。

铜的配位环境易于调变，结构的易变性导致合成了多种单核或多核的铜配合物。

2.1 Cu(I)配合物中心离子为一价铜离子的单核配合物称为Cu(I)配合物。

Cu(I)的核外电子排布为d10，d轨道填充电子全满使铜原子的电荷排布趋于对称。

甘氨酸铜结构甘氨酸铜是一种重要的有机铜化合物，也被称为甘氨酸铜盐。

它的化学式为[Cu(C4H7NO5)]，是一种淡绿色的结晶固体。

甘氨酸铜在医药、化妆品和农业等领域具有广泛的应用，下面将详细介绍甘氨酸铜的结构和其在各个领域的应用。

甘氨酸铜的结构是由铜离子（Cu2+）和甘氨酸分子组成的。

铜离子是一个二价阳离子，具有两个电子，它与甘氨酸的羧基（-COOH）和氨基（-NH2）发生配位反应，形成配位键。

甘氨酸的羧基中的羰基（-C=O）和氨基中的氨基（-NH2）与铜离子形成配位键，同时，甘氨酸的羟基（-OH）与铜离子中的水分子形成氢键。

这些配位键和氢键的形成使得铜离子与甘氨酸分子紧密结合，形成了甘氨酸铜的结构。

甘氨酸铜在医药领域有着重要的应用。

它具有抗菌和消炎作用，可以用于治疗皮肤炎症、湿疹等疾病。

此外，甘氨酸铜还可以促进伤口的愈合和组织的生长，有助于创伤的修复和再生。

因此，在一些外用药品和医用敷料中常常可以找到甘氨酸铜的身影。

甘氨酸铜还被广泛应用于化妆品领域。

它具有抗氧化和抗衰老的作用，可以抑制自由基的产生，减少皮肤的氧化损伤。

此外，甘氨酸铜还能够促进胶原蛋白的合成，增加皮肤的弹性和光泽，有助于改善皮肤质地，减少皱纹和细纹的出现。

因此，许多护肤品和化妆品中都添加了甘氨酸铜作为活性成分。

在农业领域，甘氨酸铜被用作一种广谱杀菌剂。

它可以抑制植物病原菌的生长和繁殖，防止作物受到病害的侵害。

此外，甘氨酸铜还可以促进作物的生长和发育，提高农作物的抗逆性和产量。

因此，甘氨酸铜在农业生产中被广泛应用于农药和肥料中。

总结起来，甘氨酸铜是一种重要的有机铜化合物，具有广泛的应用领域。

它在医药领域可以用于治疗皮肤炎症和创伤修复，化妆品领域可以用于抗氧化和抗衰老，农业领域可以用于杀菌和促进作物生长。

甘氨酸铜的结构由铜离子和甘氨酸分子组成，通过配位键和氢键的形成紧密结合在一起。

随着科技的不断进步，甘氨酸铜的应用前景将会更加广阔。

多姿多彩的晶体——许愿瓶、天气预报瓶制作实验仪器： 实验药品：一、许愿瓶（黄金雨、蓝晶雨选一种．．．） 1、黄金雨：【原理】由铅(II)和碘离子的混合后溶液中瞬时形成的明亮的黄色沉淀，被称为“黄金雨”Pb(NO 3)2 + 2 KI ==> PbI 2↓ + 2 KNO 3 碘化铅的溶解度，在室温下约1mmol/L.【操作及现象记录】（1）用电子天平分别称取0.332g 硝酸铅和0.332g 碘化钾（注意：硝酸铅中含有重金属离子．．．．．．．．．．．．．．—．铅离子．．．，极少量即会中毒．．．．．．．．！！！！），放入100ml 小烧杯中。

（2）向小烧杯中加入约100ml 蒸馏水．．．，用玻璃棒搅拌，可以观察到溶液中出现 ， 此物质为 。

（3）将小烧杯放在石棉网上加热至约80℃，玻璃棒搅拌至沉淀全部溶解。

静置溶液并且让溶液自然降温，期间会出现 。

当溶液冷却后，闪亮的金色晶体开始形成。

2、蓝晶雨【原理】制备反式甘氨酸合铜：4H 2NCH 2COOH + Cu 2（OH ）2CO 3 → Cu （HH 2NCH 2COO ）2 + ……甘氨酸 碱式碳酸铜 顺式甘氨酸合铜（天蓝色针状晶体）顺式甘氨酸合铜加热⇒ 反式甘氨酸合铜（蓝紫色鳞片状）【操作及现象记录】（1）用电子天平分别称取1.58g 碱式碳酸铜和5g 甘氨酸，放入100ml 烧杯中。

（2）向烧杯中加入10ml 水，并用玻璃棒搅拌，可看到 。

（3）将烧杯放在石棉网上加热至沸腾（带好护目镜，并在烧杯上面盖好．．．．．．．．．．．．．．玻璃．．盖子．．），可观察到，蓝色固体逐渐转变为 。

（4）保持沸腾几分钟，熄灭酒精灯， （5）向烧杯中加入约50ml 水，搅拌，静置，用胶头滴管吸去上层清液，并重复操作2~3次，以除去未反应且溶解度较大的顺式甘氨酸合铜。

（6）取出剩余固体，装入小试管中，并加入蒸馏水，稍稍震荡后会出现 。

二、暴风瓶（天气预报瓶）资料：暴风瓶是一种用来指示天气的设备，本体为一个装满溶液的密封玻璃瓶，使用者可以通过查看瓶子里溶液的情况来预测天气。