实验七双乙二胺水杨醛西佛碱合钴配合物的合成及载氧功能
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钴(Ⅱ)Schiff碱配合物制备及其氧合性能化学学院杨柘摘要:本文陈述了一种新型钴(Ⅱ)Schiff碱配合物的制备,简要阐述了其紫外中的紫移和蓝移现象和红外中的一些特征峰,并同时测定了该配合物的氧合性能。
本文着重于配合物的制备,表征和配位氧的测定,而对于氧合作用的细致机理未能深入探究。
关键词:钴(Ⅱ)配合物,schiff碱,氧合作用1.简介具有载氧性能的Co(Ⅱ)Schiff碱配合物的研究是生物无机化学的一个重要内容,这是因为这类配合物具有类似于生物氧载体的性质。
为了弄清生物体内结构复杂的氧载体与氧分子相互作用的机理,特别是活性中心和氧的成键情况,人们除了直接用天然氧载体作为研究对象外,还合成了许多结构较简单的模型化合物(也称仿生氧载体)来进行研究。
1938年Tsumaki首次报道了能够可逆吸-脱附氧的氧载体Co(Ⅱ)(Salen)。
采用液相方法合成的Co(Ⅱ)(Salen)配合物在低温下有很好的氧合可逆性,早期的研究认为Co(Ⅱ)(Salen)形成了1:1超氧型配合物,后来的研究表明更趋向形成了2:1的μ-过氧型配合物,由于其应用的可能性,合成人工氧载体这一课题开始得到人们的广泛关注。
20世纪60年代后期,人们集中研究了钴的多胺配合物在水溶液中的氧合性质。
研究表明,多胺-钴配合物在水溶液中每2mol配合物吸收1mol氧气,形成双核过氧桥配合物。
同时Floriani和Calderazzo以及Basolo等人研究了水杨醛亚胺合钴及其衍生物的载氧能力,发现某些Schiff碱的配合物在非水溶剂中能够以1:1或1:2的比例吸附氧。
因氧合配合物中参与配位的分子氧的结合是可逆的,在受热等条件下分子氧可被释放出来,失氧后的配合物仍对分子氧有一定活性。
2. Co(Ⅱ)Schiff碱配合物的制备2.1 N,N’-双(4-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)三乙烯四胺(配体L)的合成将香草醛20mmol溶于40ml乙酸乙酯中,三乙烯四胺10mmol溶于20ml相同溶剂中,在10℃电磁搅拌下,把三乙烯四胺的溶液缓慢加入到醛中,迅速产生浅黄色沉淀,30min滴完,再继续搅拌1h后将沉淀过滤,用乙醚洗涤数次,硅胶干燥,得到浅黄色固体粉末L1。
大 学 化 学Univ. Chem. 2022, 37 (5), 2112008 (1 of 8)收稿:2021-12-01;录用:2021-12-07;网络发表:2022-04-15*通讯作者,Email:******************.cn基金资助:山西省高等学校教学改革创新项目(J2021097, J2021099, J2020033, J2020013);山西省应用基础研究计划面上青年项目(201901D211152);山西省高等学校科技创新资助项目(2019L0047)•化学实验• doi: 10.3866/PKU.DXHX202112008 [Co(II)Salen]配合物的制备及载氧实验装置的改进郝俊生1,于海英1,邢隆飞1,何迎春2,*,梁琪1,刘涛1,常瑞雪11山西大学化学化工学院,太原 0300062山西大学应用化学研究所,太原 030006摘要:[Co(II)Salen]配合物的制备及载氧实验,以其较强的综合性而被多所高校列为综合化学实验教学项目。
鉴于现有实验装置存在的不足,进行了创新设计与改进:设计、组装了气体稳压稳流装置,使气体可以稳定分配,实现了多组实验同时独立开展,学生实验成功率显著提升;设计、组装了新的载氧装置,采用了三通阀与二通阀并联的方法,实现了对U 型管的氧气吹扫,排除了原装置中残留空气的影响,能够更科学准确地测量吸氧体积;同时,载氧装置全部固定在面板上,关键构件全部采用钢制结构,显著提升了仪器的气密性和使用寿命。
关键词:[Co(II)Salen]配合物;气体稳压稳流装置;载氧装置;创新设计与改进中图分类号:G64;O6Improvement of the Device for the Preparation of [Co(II)Salen] Complexes and Oxygen-Carrying ExperimentJunsheng Hao 1, Haiying Yu 1, Longfei Xing 1, Yingchun He 2,*, Qi Liang 1, Tao Liu 1, Ruixue Chang 1 1 School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China.2 Institute of Applied Chemistry, Shanxi University, Taiyuan 030006, China.Abstract: The preparation of [Co(II)Salen] complexes and oxygen-carrying experiments are listed as a comprehensive chemistry experiment by many universities. Owing to the drawbacks of the existing experimental equipment, innovative designs and improvements were made as discussed in this paper. The designed device ensured the gas was distributed stably using a steady-pressure and steady-airstream, allowed multi-group experiments to be carried out simultaneously and independently, and improved the success rate of the experiment considerably. A new oxygen-carrying device, in which three-way and two-way valves were installed in parallel, was designed and assembled. The residual air was discharged from the U-shaped tube through oxygen blowing so that the volume of oxygen absorption could be measured more scientifically and accurately. Simultaneously, the oxygen-carrying device was fixed on a steel plate, and the key components were all made of the steel, which significantly improved the air tightness and service life of the instrument.Key Words: [Co(II)Salen] complexes; Steady-pressure and steady-airstream device; Oxygen-carrying device;Innovative design and improvement自然界的生物体中含有多种过渡金属离子的蛋白,如血红蛋白等,在一定条件下能够吸收和放出氧气,以供有机体生命活动的需要[1]。
钴(Ⅱ)席夫碱可逆载氧螯合物的合成
桂芳成;安兴民
【期刊名称】《新疆大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1991(008)003
【摘要】本文报道新合成的五种Schiff碱四齿螯合剂,二种五齿Schiff碱螯合剂及相应的钴(Ⅰ)螯合物。
并在-20℃下进行了可逆载氧功能试验,得到了组成为
Co(Ⅱ)L·O_2和Co(Ⅱ)L·PY·O_2的两类分子氧加合物。
并用元素分析,电子光谱,IR,~1H NMR,TGA,磁化率和分子量测定等方法,确定了化合物的组成和分子结构式。
还讨论了影响1:1钴氧加合物的稳定性及可逆载氧速度的因素。
【总页数】9页(P68-76)
【作者】桂芳成;安兴民
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O614.812
【相关文献】
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3.钴(Ⅱ)Schiff碱螯合物及其氧加合物研究 [J], 赵吉寿;颜莉;李文军
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一、实验目的1. 掌握钴配合物的制备方法。
2. 研究钴配合物的性质,包括颜色、溶解度、氧化还原性质等。
3. 探讨钴配合物在化学工业中的应用。
二、实验原理钴配合物是由钴离子与配位体通过配位键形成的化合物。
配位体可以是氨、氯、水等无机配体,也可以是有机配体如联吡啶、羧酸等。
钴配合物具有多种性质,如颜色、溶解度、氧化还原性质等,这些性质使其在化学工业、催化、药物等领域具有广泛的应用。
三、实验内容1. 实验材料- 钴盐:氯化钴(CoCl2·6H2O)- 配位体:氨水(NH3·H2O)、过氧化氢(H2O2)- 试剂:无水乙醇、浓盐酸、硫酸- 仪器:锥形瓶、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒2. 实验步骤(1)制备氯化钴氨配合物将一定量的氯化钴溶解于无水乙醇中,加入适量的氨水,搅拌至溶液呈透明黄色。
将溶液转移至锥形瓶中,在室温下放置一段时间,待晶体析出后,抽滤、洗涤、干燥,得到氯化钴氨配合物。
(2)制备三氯化六氨合钴将一定量的氯化钴氨配合物溶解于水中,加入适量的过氧化氢,搅拌至溶液呈橙黄色。
将溶液转移至锥形瓶中,在室温下放置一段时间,待晶体析出后,抽滤、洗涤、干燥,得到三氯化六氨合钴。
(3)研究钴配合物的性质① 颜色:观察制备的钴配合物的颜色,并与标准样品进行对比。
② 溶解度:测定钴配合物在不同溶剂中的溶解度。
③ 氧化还原性质:利用氧化还原滴定法研究钴配合物的氧化还原性质。
四、实验结果与分析1. 颜色氯化钴氨配合物呈透明黄色,三氯化六氨合钴呈橙黄色。
2. 溶解度氯化钴氨配合物在水、乙醇、丙酮等溶剂中溶解度较好,在乙酸乙酯等溶剂中溶解度较差。
3. 氧化还原性质通过氧化还原滴定法测定,氯化钴氨配合物在酸性条件下具有氧化性,可与还原剂发生氧化还原反应。
五、结论1. 成功制备了氯化钴氨配合物和三氯化六氨合钴。
2. 研究了钴配合物的颜色、溶解度、氧化还原性质等性质。
3. 钴配合物在化学工业、催化、药物等领域具有广泛的应用前景。
实验七 双乙二胺水杨醛西佛碱合钴配合物的合成及载氧功能一、实验目的1.了解血红蛋白载氧作用的意义,通过配合物的吸氧测量和放氧观察了解配合物的载氧作用机理2.制备非活性的配合物 3.掌握气体测量一般方法二、基本原理生物体内有许多含金属的蛋白质。
这些含金属的蛋白质在一定条件下能够结合或释放氧气,以供生命活动的需要。
例如,含铁的血红蛋白、含铜的血蓝蛋白和含钒的血钒蛋白等都有运输氧的功能。
业已发现,某些不含蛋白质的金属配合物,例如双水杨醛乙二胺西佛碱合钴[Co(Salen)]也同生物体的含金属的蛋白质相似,在一定条件下具有与氧可逆结合的能力。
C = N H2 -CH 2OH ON = C[Co(Salen)]由于载氧体在氧分离、氧化还原剂特别是在血液中氧的输送等研究课题中具有重要的理论和实践意义,所以这类不含蛋白质的金属配合物已引起研究者的广泛兴趣,并在载氧作用研究中被用作模型化合物(Model Compounds )。
由于合成方法不同,配合物[Co(Salen)]存在两种固态结构。
其中一种称为活性型,另一种叫做非活性型。
棕色的活性型[Co(Salen)]在固态两个分子以钴钴相互作用(钴钴间距3.46Å)形成二聚体,暗红色的非活性型[Co(Salen)]在固态两个分子以钴氧相互作用(钴氧间距2.26Å)形成二聚体。
活性型[Co(Salen)]在室温能吸收氧气,而在高温下能放出氧气。
非活性型[Co(Salen)]在室温稳定,不吸收氧气,但在配位溶剂(L )例如,二甲亚砜(DMSO )、二甲基甲酰胺(DMF )、吡啶(Py )中,能与溶剂配位形成活性配合物[LCo(Salen)],后者能迅速吸收氧气形成2:1的加合物[L(Salen)Co-O-O-Co(Salen)L]。
当所使用的溶剂是二甲基甲酰胺时,生成的加合物[(DMF) (Salen)Co-O-O-Co(Salen) (DMF)]是细颗粒状的暗棕色沉淀,不易过滤,宜用离心分离,加合物中Co 和O 的比例气体体积测量法测定。
万方数据万方数据万方数据乙二胺水杨醛双Schiff碱Cr(Ⅲ)配合物的合成与表征作者:李艳, 李军喜, 陆兰青, LI Yan, LI Jun-xi, LU Lan-qing作者单位:李艳,李军喜,LI Yan,LI Jun-xi(湖北科技学院核技术与化学生物学院,湖北咸宁,437100), 陆兰青,LU Lan-qing(咸宁高中,湖北咸宁,437000)刊名:化学与生物工程英文刊名:Chemistry & Bioengineering年,卷(期):2013,30(2)1.罗勤慧;沈孟长配位化学 19872.孟庆金;戴安邦配位化学的创始与现代化 19993.Desai M N;Chauhan P O;Shah N Schiff bases derived from chloroanlines as corrosion inhibitors of zinc in sulfuric acid solutions 1995(02)4.Iolio A B;Gennaro A C;Vianello E E Electrochemical reduction of Schiff bases ligands H2 salen and H2 salophen1997(13-14)5.Bastos B R M;Moreira J C;Farias P A M Adsorptive stripping voltammetric behaviour of UO2 (Ⅱ) complexed with the Schiff base N,N'-ethylenebis(salicylidenimine) in aqueous 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazine ethanesulfonic acid medium [外文期刊] 2000(1-2)6.Ma H;Chen S;Niu L Studies on electrochemical behavior of copper in aerated NaBr solutions with Schiff base2001(05)7.赵建章;赵冰;徐蔚青Schiff碱N,N'-双水杨醛缩-1,6-己二胺的光致变色光谱研究[期刊论文]-高等学校化学学报 2001(06)8.陈玉红;丁克强;王庆飞席夫碱应用研究新进展[期刊论文]-河北师范大学学报(自然科学版) 2003(01)9.竹学友;俞志刚;刘洲亚一种新型席夫碱及其铜配合物的合成与抑菌活性的研究[期刊论文]-化学与生物工程 2008(04)本文链接:/Periodical_hbhg201302014.aspx。
本科毕业论文(设计)题目:希佛碱-金属配合物镍(II)的合成与表征学院:化学与化工学院班级:06级应用化学2班姓名:方明指导教师:荆补琴职称:讲师完成日期:2010年06月05日希佛碱-金属配合物镍(II)的合成与表征摘要:本文采用分步合成的方法以水杨醛、乙二胺为原料合成了希佛碱以及它与镍的配合物,并用光度法和红外光谱对希佛碱和其配合物进行了表征。
实验结果表明:实验成功达到了预期的目的,用水杨醛、乙二胺为原料合成了它们的希佛碱以及它和镍的配合物。
关键词:希佛碱;镍;合成目录1前言 (1)2实验部分 (2)2.1合成原理 (2)2.2试剂和仪器 (2)2.3实验步骤 (3)2.3.1希佛碱及其配合物的生成 (3)2.3.2光度法测定配体及其配合物 (3)3结果与分析 (3)3.1配合物溶解性实验 (3)3.2配体与配合物的红外光谱测定 (4)3.3配体与配合物的光度法测定 (6)3.3.1配合物最大波长的测定 (6)3.3.2配合物络合比的测定 (6)3.4配合物的熔点测定 (7)4实验结论 (7)参考文献 (8)致谢 (10)1前言希佛碱是指含有亚甲胺基(Anomthine group)-RC=N-, 并通过是由伯胺与活泼的羰基化合物所形成的一类化合物[1]。
希佛碱是含有亚氨基,并通常由伯胺与活泼的羟基化合物所形成,由于金属中心存在自旋-自选交换作用,具有电子转移功能硝基苯甲醛与对氨基苯酚作为反应物合成希佛碱,两个金属离子之间可来凝结一些小的底物分子,可作为金属蛋白质小分子的模拟物。
希佛碱化合物从结构上可大致分为:单齿希佛碱、双齿希佛碱、不对称希佛碱以及异双希佛碱几类。
由于希佛碱化合物合成工艺简单,产率较高(一般产率会在80%以上),产物毒性低,易分离提纯,因而对希佛碱化合物的应用开发研究发展十分迅速。
其主要的应用研究集中在以下几个方面:(1)催化领域希佛碱分子及其金属配合物在催化领域中的应用非常广泛,希佛碱化合物作为催化剂主要应用于聚合反应、不对称催化反应、烯烃催化氧化方面以及电催化领域[2]。
闽南师范大学毕业论文双水杨醛乙二胺西佛碱铁配合物与牛血清白蛋白相互作用模式的研究Research the interactation mode between ferrous - BIS salicylideneethylenediamine and BSA姓名:学号:系别:化学与环境科学系专业:应用化学年级:10级指导老师:2014年1月10日摘要双水杨醛乙二胺西佛碱和铁(Ⅱ)-双水杨醛乙二胺西佛碱配合物(配合物1)的合成,并对配合物1进行红外表征。
用荧光光谱及紫外吸收光谱方法,研究该配合物1与牛白蛋白(BSA)的相互作用。
研究表明配合物1对BSA猝灭作用属于静态猝灭,根据Stern-Volmer 方程, 计算了配合物1与BSA 间的结合常数Kq,用Van.t Hoff方程计算了热力学参数;乙醇和EDTA为探针以及透析法推测了配合物1-BSA复合物透析过程中生成新的物质。
关键词:双水杨醛乙二胺西佛碱;亚铁离子;荧光光谱;牛血清白蛋白;EDTAAbstractThe Synthesis of BIS salicylidene ethylenediamine Schiff base and Fe(Ⅱ) - BIS salicylidene ethylenediamine Schiff base .And the structures of Fe(Ⅱ) - BIS salicylidene ethylenediamine Schiff base were confirmed by infrared. We reseached the interactation with the complexes and BSA by UV and molecular fluorescence analysis .The study shows that the quenching effect on BSA belongs to static quenching.We calculated the binding constant Kq of the complexes and BSA according to the Stern - Volmer equation and calculate the thermodynamic parameters with the Van. T Hoff equation.We used Ethanol and EDTA as probe to speculate the new substances from the dialysis process .Key words:BIS salicylidene ethylenediamine Schiff Base; Fe(Ⅱ); fluorescence spectrum;BSA;EDTA目录中文摘要 (I)英文摘要 (I)前言 (1)1 实验部分 (1)1.1仪器与试剂 (1)1.2 亚铁-双水杨醛乙二胺西佛碱配合物(配合物1)的合成 (1)1.3 配合物1与牛血清白蛋白(BSA)相互作用荧光测定 (2)1.3.1 配合物1与BSA相互作用常温荧光测定 (2)1.3.2配合物1与BSA相互作用变温荧光测定 (2)1.3.3配合物1与BSA相互作用同步荧光测定 (2)1.4 配合物1与BSA相互作用紫外测定 (2)1.5 EDTA对配合物1-BSA复合物的相互作用的影响测定 (2)1.5.1 EDTA对配合物1-BSA复合物的作用紫外测定 (2)1.5.2 双水杨醛乙二胺西佛碱与BSA相互作用的荧光测定 (3)1.5.3 EDTA对配合物1-BSA复合物的作用荧光测定 (3)1.5.4 Fe(edta)配合物对双水杨醛乙二胺西佛碱-BSA复合物的作用荧光测定 (3)1.6 乙醇对配合物1-BSA复合物的作用荧光测定 (3)1.7 采用透析法对配合物1-BSA复合物的相互作用结果的测定 (3)2结果与讨论 (4)2.1亚铁-双水杨醛乙二胺西佛碱配合物红外光谱表征 (4)2.2 配合物1与BSA相互作用的荧光分析 (4)2.2.1 配合物1与BSA相互作用常温荧光分析 (4)2.2.2配合物1与BSA相互作用荧光猝灭方式分析 (5)2.2.3用静态猝灭法对配合物1与BSA的相互作用进行分析 (6)2.2.4配合物1与BSA之间的作用力类型分析 (8)2.2.5配合物1与BSA相互作用同步荧光分析 (8)2.3 配合物1与BSA相互作用紫外表征 (9)2.4 EDTA对配合物1-BSA复合物的相互作用的影响的分析 (10)2.4.1 EDTA对配合物1-BSA复合物的相互作用的影响的荧光分析 (10)2.4.2 EDTA对配合物1-BSA复合物的相互作用的影响的紫外分析 (10)2.5 乙醇对配合物1-BSA复合物的相互作用的影响的荧光分析 (12)2.6 配合物1与BSA相互作用模式图 (12)2.7 采用透析法对配合物1-BSA复合物的相互作用结果的分析 (13)2.7.1配合物1与BSA作用透析后产物红外光谱表征 (13)2.7.2透析法对配合物1-BSA复合物的相互作用结果的分析 (14)3结论 (15)参考文献 (16)致谢 (18)前言蛋白质是生物体的重要组成部分,是生命活动的物质基础。
乙二胺双缩水杨醛钴配合物的制备和载氧性质一.实验目的1.掌握无机合成中的一些操作技术,制备非活性的配合物。
2.了解血红蛋白载氧作用的意义,通过配合物的吸氧测量和放氧观察了解配合物的载氧作用机理。
二.实验原理在自然界的生物体中,有许多含有过渡金属离子的蛋白。
其中有些金属蛋白,例如含铁的肌红蛋白、血红蛋白、含铜的血蓝蛋白和含钒的血钒蛋白等,在一定条件下都能够吸收和放出氧气,以供有机体生命活动的需要,被称为载氧体。
一些简单的金属配合物也具有类似的现象,可作为载氧体的模拟化合物,对了解天然载氧体的结构和反应机理、开发在特殊条件下(如潜艇、高空飞行)的氧供应材料具有重要意义。
乙二胺双水杨醛缩的钴(Ⅱ)配合物[Co(salen)]是研究得最早的钴载配合物的典型代表。
从一般的钴载氧配合物(CoLn)研究中发现,它们与氧的结合可以有两种不同的方式:CoLn + O2 === LnCoO22 CoLn + O2 === LnCo—O2—CoLnCo与O2的摩尔比可以是1:1或2:1,由配体L的性质、反应温度、使用溶剂等条件决定。
[Co(salen)]配合物由于制备条件的不同可以两种不同的固体形态存在,一种是棕褐色的胶状产物[活性型,图(a)],在温室下能迅速吸收氧气,而在高温下放出氧气;另一种是暗红色晶体[非活性型,图(b)],在室温下温度,不吸收氧气。
图二[Co(salen)]的非活性型图三[Co(salen)]加氧后的结构和活性型结构非活性型的[Co(salen)]在某些极性有机溶剂中,如二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、吡啶(Py)中,能与溶剂配位形成活性配合物[LCo(Salen)],后者能迅速吸收氧气形成2:1的加合物[L(Salen)Co-O-O-Co(Salen)L]。
在DMF溶剂中生成的加合物[(DMF) (Salen)Co-O-O-Co(Salen) (DMF)]是细颗粒状的暗棕色沉淀,不易过滤,宜用离心分离,加合物中Co和O的比例可用气体体积测量法测定。
双水杨醛缩乙二胺Schiff 碱及其钴(Ⅱ)配合物的合成与表征摘要:本实验以水杨醛、乙二胺、硝酸镍为原料,采用加热、回流等方法合成了席夫碱配体及其Ni(Ⅱ)配合物。
并采用红外光谱、EDTA直接滴定法、测定熔点等途径对化合物进行表征。
关键词:水杨醛;乙二胺;席夫碱;氯化钴;红外光谱水杨醛及其衍生物是重要的有机合成中间体。
由水杨醛及其衍生物与胺类化合物反应生成的席夫碱与其金属配位生成的金属配合物在医药、催化、分析化学、腐蚀和光致变色领域有着重要应用,因而受到人们的广泛关注。
本文对回流条件下双水杨醛缩乙二胺Schiff 碱及其钴(Ⅱ)配合物的合成进行了研究,并对其进行表征。
一、实验部分(一)主要仪器和药品药品:水杨醛、乙二胺、95%乙醇、85%乙醇、无水乙醇、2mol/L HCl溶液、Co·6H2O。
仪器:天平、红外光谱仪、熔点仪、毛细管圆底烧瓶、磁力搅拌器、球形冷凝管、布氏漏斗、温度计、酸式滴定管(50mL)、锥形瓶、烧杯。
材料:滤瓶、pH试纸反应物参数:名称乙二胺水杨醛氯化钴西佛碱分子量60.1 122 238 268.1g/mol密度g/ml 0.9000 1.1656 1.92(二)实验原理1.双水杨醛缩乙二胺Schiff碱及其镍(Ⅱ)配合物的合成Schiff碱的合成是涉及到加成、重排、消去等过程的一种缩合反应。
反应物的立体结构及电子效应在合成中起着重要作用,其反应机理如下图:本实验采用水杨醛和乙二胺在75℃的条件下用回流法制备相应的Schiff碱,反应方程式如下所示:席夫碱基团通过碳氧双键(-C=N-)上的氮原子与相邻的具有孤对电子的氧(O)、硫(S)、磷(P)原子作为给体与金属原子配对,所以氮原子相邻位置存在这类原子的Schiff碱往往具有高配位能力。
(三)实验装置图(四)实验内容1.Schiff 碱配体及其镍(Ⅱ)配合物的合成实验步骤现象记录(1)Schiff 碱配体的合成在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入6ml水杨醛和30ml无水乙醇,开动搅拌器搅拌。
山西大学综合化学实验报告实验名称[Co(II) Salen]配合物的制备及载氧作用学院化学化工学院学生姓名郭江渊葛金印高阳专业化学学号 20092967年级2009级指导教师任建国二Ο一二年三月十六日[Co(I I) Sal en]配合物的制备及载氧作用摘要: 本实验以[Co (II)Sa len]来观测配合物的吸氧和放氧作用,观察了解某些金属配合物的载氧作用机制。
此外,通过[Co(II )Sale n]配合物的制备掌握无机合成中的一些基本操作技术。
关键词: [Co (I I)Salen ]配合物的制备、载氧0 引言在许多生物体中,一些金属蛋白在一定条件下能够吸收和放出氧气,以供有机体生命活动的需要,如人体中的肌红蛋白、血红蛋白等。
人们常用一些简单无机配合物的吸氧、放氧作用来模拟研究一些金属蛋白的载氧机理。
由水杨醛与乙二胺反应所生成的配体与醋酸钴作用生成[C o(II )Salen ]配合物,其反应式如下:OHCHOH 2NNH+2HO CHNNOHCO CHNNCoCo(CH 3COO)2在合成配合物[Co(II)Sale n]时,首先制得的一种是棕色粘状物,为活性型[Co(II)S alen ]。
将活性型[Co(II)Salen ]在无氧及70~80℃条件下搅拌1小时,则得另一种暗红色结晶,为非活性型[Co(II )Salen]。
它们都是双聚体配合物,其结构如下图所示。
NN OO Co NN OOCo Co N N O OCo N N O O2.263.45非活性型活性型活性型[Co(II)Sa len]是由一个[Co (II)Sa len]分子中的Co 原子与另一个[Co(II)Sal en]分子中的Co 原子相连接而成的双聚体(DCo-Co = 3.45Å),在室温下能迅速吸收氧气。
非活性型[Co(II )Sale n]是由一个[Co(II )Sal en]分子中的C o原子和O 原子分别与另一个[Co (II )Sa len]分子中的O 原子和Co 原子相连接而成的双聚体(D Co-O = 2.26Å),在室温下稳定,不吸收氧气。
Co(Ⅱ)-席夫碱配合物在水溶液中催化苯甲醇氧化制苯甲醛的研究刘晓;王涛;张晨;宋宪根;宁丽丽;丁云杰【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2015(044)012【摘要】合成了双水杨醛乙二胺合钴(Co(salen))、双水杨醛-1,2-丙二胺合钴(Co(salproen))、双水杨醛环己二胺合钴(Co(salcyen))和双水杨醛邻苯二胺合钴(Co(salophen))4种Co-席夫碱配合物,并将其用于催化苯甲醇氧化制苯甲醛反应;探讨了反应温度、反应时间、NaOH用量及加入方式、配合物用量等因素对氧化反应的影响,优化了反应条件.实验结果表明,不同二胺配合物催化的目标产物苯甲醛的选择性均在90%以上,但催化活性有明显差异;在反应时间4 h、反应温度80℃、NaOH用量25%(x)(分3次加入)、Co(salen)用量6%(x)的条件下,Co(salen)的催化活性最高,苯甲醇转化率达到了71.9%,相应的苯甲醛选择性为98.6%;而Co(salophen)的催化活性仅为22.0%.【总页数】8页(P1467-1474)【作者】刘晓;王涛;张晨;宋宪根;宁丽丽;丁云杰【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连116023;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连 116023;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室,辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,辽宁大连 116023【正文语种】中文【中图分类】TQ323.1【相关文献】1.SBA-15负载的Cu(II)席夫碱配合物催化的苯乙烯氧化反应制备苯甲醛 [J], 朱学成;沈如伟;张利雄2.交联聚苯乙烯微球固载的双齿席夫碱型氧钒(Ⅳ)配合物催化分子氧氧化苯甲醇[J], 代新;高保娇;雷海波3.介孔载体嫁接的Schiff碱铬配合物催化氧化苯甲醇合成苯甲醛 [J], 王晓丽;吴功德;李军平;肖福魁;魏伟;孙予罕4.负载型磺酸化席夫碱二-邻苯甲醛乙二胺(Salen)-Mn(Ⅲ)配合物催化不对称环氧化反应 [J], 徐国津;唐玉海;魏赛丽;孙杨;傅强5.双亲性席夫碱铜(Ⅱ)配合物的合成及苯甲醇的催化氧化 [J], 袁淑军;蔡春;吕春绪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2018年 第17期 广 东 化 工 第45卷 总第379期 · 5 ·双水杨醛缩乙二胺合钴配合物的合成及应用研究谢佳飞,孙娜波*,王鑫尧,董嘉科(浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江 杭州 310015)[摘 要]以Shiff 碱为配体的钴配合物,具有更强的生物活性与催化效率。
单因素实验、正交实验探究不同条件对Schiff 碱配体合成及其催化性能的影响,结果表明:钴配合物合成的较优的实验条件为双水杨醛缩乙二胺用量4 g(0.015 mol)、用醋酸钴为钴盐、钴离子的量为0.015 mol 、反应温度60 ℃、反应时间60 min ,收率在63.5 %以上;以Co(Salen)作为催化剂时,氧化安息香,较优催化条件为催化剂0.4 g 、反应温度65 ℃、反应时间60 min 、KOH 0.2 g ,产率可达72.5 %。
[关键词]Salen 钴配合物;合成;催化氧化[中图分类号]O625.41 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2018)17-0005-03Study on the Synthesis and Application of Co(Salen)Xie Jiafei, Sun Nabo *, Wang Xinrao, Dong Jiake(College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China)Abstract: Co(Salen) has more biological activity and the catalytic efficiency. The different conditions on the synthesis of Co(Salen) and the effect of its catalytic efficiency were researched by single factor experiment and orthogonal experiment. results showed that: The optimal reaction conditions were obtained. Bissalicylaldehyde ethylenediamine 4g (0.015 mol), acetate cobalt 0.015 mol, the reaction temperature 60 ℃, and the reaction time 60 min, the yield is above 63.5 %. The optimal reaction conditions were obtained about Catalytic Oxidation of benzoin with Co (Salen). Catalyst 0.4 g, the reaction temperature ℃, the reaction time 60 min, KOH 0.2G, the yield is up to 72.5 %.Keywords: Co(Salen);synthesis ;catalytic oxidation1 引言席夫碱是以含有亚胺基-C=N-为特点的配体,N 原子上的杂化轨道上具有孤对电子,从而赋予它重要的化学和生物学性能。
实验七双乙二胺水杨醛西佛碱合钴配合物的合成及载氧功能
一、实验目的
1.了解血红蛋白载氧作用的意义,通过配合物的吸氧测量和放氧观察了解配合物的载氧作用机理
2.制备非活性的配合物 3.掌握气体测量一般方法 二、基本原理
生物体内有许多含金属的蛋白质。
这些含金属的蛋白质在一定条件下能够结合或释放氧气,以供生命活动的需要。
例如,含铁的血红蛋白、含铜的血蓝蛋白和含钒的血钒蛋白等都有运输氧的功能。
业已发现,某些不含蛋白质的金属配合物,例如双水杨醛乙二胺西佛碱合钴[Co(Salen)]也同生物体的含金属的蛋白质相似,在一定条件下具有与氧可逆结合的能力。
C = N H
CH 2 -CH 2
O
H O
N = C
[Co(Salen)]
由于载氧体在氧分离、氧化还原剂特别是在血液中氧的输送等研究课题中具有重要的理论和实践意义,所以这类不含蛋白质的金属配合物已引起研究者的广泛兴趣,并在载氧作用研究中被用作模型化合物(ModelCompounds )。
由于合成方法不同,配合物[Co(Salen)]存在两种固态结构。
其中一种称为活性型,另一种叫做非活性型。
棕色的活性型[Co(Salen)]在固态两个分子以钴钴相互作用(钴钴间距3.46Å)形成二聚体,暗红色的非活性型[Co(Salen)]在固态两个分子以钴氧相互作用(钴氧间距2.26Å)形成二聚体。
活性型[Co(Salen)]在室温能吸收氧气,而在高温下能放出氧气。
非活性型[Co(Salen)]在室温稳定,不吸收氧气,但在配位溶剂(L )例如,二甲亚砜(DMSO )、二甲基甲酰胺(DMF )、吡啶(Py )中,能与溶剂配位形成活性配合物[LCo(Salen)],后者能迅速吸收氧气形成2:1的加合物[L(Salen)Co-O-O-Co(Salen)L]。
当所使用的溶剂是二甲基甲酰胺时,生成的加合物[(DMF)(Salen)Co-O-O-Co(Salen)(DMF)]是细颗粒状的暗棕色沉淀,不易过滤,宜用离心分离,加合物中Co 和O 的比例气体体积测量法测定。
三、主要仪器与药品
仪器:天平;抽滤装置;非活性Co(salen)的制备装置;Co(salen)的氧气吸收装置;离心机;离心管。
药品:水杨醛、乙二胺、四水醋酸钴、95%乙醇、二甲基甲酰胺(DMF )、氯仿。
四、操作步骤
1.双水杨醛乙二胺西佛碱[N,N’-bis(salicylaldehyde)ethylenedimine,H 2salen]
向溶有2.45g (2.1mL )水杨醛的沸腾的50ml95%乙醇溶液中加入0.6g (0.675mL )乙二胺。
搅拌5分钟,冷却,抽滤,用少量95%乙醇洗涤所得黄色片状晶体,干燥,称量,计算产率。
熔点,120℃。
2.双乙二胺水杨醛西佛碱合钴[(N,N’-bis(salicylaldehyde)ethylenedimino)cobalt,Co(salen)] 按图安装仪器。
向250mL三口瓶中加入H2salen和100mL95%乙醇。
开动电磁搅拌器,通氮气冲洗以置换反应仪器中的空气,调节氮气流量稳定在1泡/2秒,控制热源温度70-80。
将四水醋酸钴加热完全溶解入15mL热水中,迅速加入反应瓶中,立即有棕色沉淀生成,继续加热搅拌一小时后,棕色沉淀全部转变成暗红色晶体。
冷却,关闭氮气,抽滤,先用5mL水先三次,再用5mL95%乙醇洗涤,在真空干燥器中干燥所得暗红色晶体。
称量,计算产率。
分解点,300℃。
3.配合物的吸氧测定
按图安装仪器。
量气管内装水至略低于刻度“0”的位置。
上下移动水准调节器,赶尽附着在胶管和量气管内壁的气泡。
检查装置是否漏气:打开活塞1和2使反应瓶和量气管系统相通。
把水准调节器下移一段距离,并固定在一定的位置,如果量气管中的液面只在开始稍有下降,随后维持稳定,表明装置不漏气。
若液面继续下降,则说明装置漏气,这时必须检查整个系统,找出漏气原因。
经检查与调整后,重复试验,直至装置不漏气为止。
准确称取0.1~0.15g范围的[Co(Salen)],放进干燥的三口瓶中,量取5mLDMF于密封弯管中,塞紧备用。
打开活塞1和2,使反应瓶、量气管和氧气瓶系统相通,赶尽空气并使氧气充满反应瓶及量气管,关闭活塞2的氧气进口而使量气管与反应瓶相通,再查漏一次,在确认系统不漏气后,把水准调节器移至量气管右侧,使两者的液面保持在同一水平,读出量气管中的液面位置。
旋转密封弯管,使密封弯管中的DMF全部加入反应瓶中。
开动搅拌器,观察反应瓶内
反应物的变化。
每隔2分钟记录一次量气管中的液面位置,直至吸收氧气反应完全止(量气管中的液面位置连续两次的读数接近)。
观察氧加合物在氯仿中的放氧反应
把吸收氧气的加合物转移至两支10mL刻度的离心管中,使两支离心管保持重量平衡,离心分离。
离心完毕,取出离心管,吸走上层清液,保留固体。
沿离心管壁慢慢加入5mL 氯仿,不要搅拌或摇动,细心观察管内的反应现象,并解释现象出现的原因。
五、结果与讨论
1.制备非活性型[Co(Salen)]配合物时,在钴盐溶液加入到配体溶液之前5分钟应开通氮气。
2.在吸氧实验中体系不能漏气。
3.在本实验条件下,[Co(Salen)]配合物与吸收的氧气的摩尔比为2:1。
4.数据记录
室温:
大气压:Pa
室温时的饱和水蒸气压:Pa
5.数据处理
根据下式计算吸收氧气实验中[Co(Salen)]配合物的物质的量
n1=m/M
式中n1为物质的量;m为[Co(Salen)]配合物的质量;M为[Co(Salen)]配合物的摩尔质量(325.233g/mol)。
计算吸收氧气物质的量n2
由已知的数据,求出一定温度和压强下被吸收的氧气体积,根据理想气体定律,计算被吸收氧气物质的量n2
PV=n2RT
根据上述计算结果,求出所吸收的氧气与之间的物质的量的比值n2/n1。
六、思考题
1.在制备非活性型[Co(Salen)]配合物时,为什么要通氮气保护?
2.[Co(Salen)]配合物在溶剂DMF和CHCl3中有两种性质不同的吸氧和放氧作用,试从溶剂的性质来解释其所起的作用?
3.用化学方程式表示[Co(Salen)]配合物的吸氧和放氧过程。
七、参考文献
1.王佰康主编,新编中级无机化学实验,1998,南京大学出版社,84-87。
2.T.G.Appleton,c.,1977,54,443-444。
3.钟山主编,中级无机化学实验,2003,高等教育出版社,86-94。
执笔石尧成。