對氨基苯磺酸合鎘配合物的合成及表征

李鐵丁，張秀芹

(渭南師范學院，陜西渭南714000)

過渡元素鎘的配合物因其有廣泛的用途、豐富的反應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有直接關系，也與配體的類型有關.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構，一般而言，要形成配位鍵，所用的配體通常含有O、S、N等雜原子的有機酸配體，根據配體的結構不同，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型，由于這類化合物獨特的性質和廣泛的用途，近年來引起化學工作者的廣泛關注［2］.為了進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，通過熔點、紅外光譜和熱穩定性分析對其進行了表征.

1 實驗部分

1.1 主要試劑及儀器

對氨基苯磺酸(分析純縮寫為4－ABS，天津東麗區天大化學試劑廠)，其他化學試劑均為市售分析純，實驗用水皆為二次蒸餾水.WRS－1A數字熔點儀(上海易測儀器設備有限公司)，日本島津IRPrestige－21傅立葉紅外分光光度計(4000－500cm－1)，ZRY－2P高溫綜合熱分析儀(上海精密科學儀器有限公司天平儀器廠).

1.2 配合物的合成

準確稱取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.再準確稱取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溶液調節其pH值使其接近中性.將以上兩溶液混合后(Cd2+∶AA=1∶4)繼續攪拌30min使其充分反應，用濾紙過濾，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，溶液有無色透明晶體析出，經過濾、烘干后得到成品.

2 結果和討論

2.1 熔點測定

采用顯微熔點測定法測定該配合物的熔點，測得該配物的熔點為312.7℃ ～313.2℃.

2.2 紅外光譜分析

根據圖譜對照解析：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－NH2的伸縮振動υN－H的吸收振動，表明在形成配合物后4－ABS的內鹽形式被破壞，同一配體上的磺酸根和氨基間無相互作用［4］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可歸屬于苯環的特征吸收，而1194，1118，1032cm－1則是 －SO3基團不對稱伸縮振動和對稱伸縮振動，指紋區833，765，和633cm－1處的吸收是芳環質子的面外變形振動［5］.從紅外圖譜對比可以看出，有機磺酸根離子的特征吸收峰都比較穩定，沒有發生明顯移動，這說明了磺酸根離子沒有參與配位［6］.1644，1604，1500，1430cm－1的峰可歸屬于苯環的特征吸收，而4－ABS吸收峰都發生了不同程度的紫移(2745～3251cm－1，2915～3301cm－1)，這是4－ABS參與配位的結果.

2.3 熱穩定性分析

在0℃ ～800℃的范圍內，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定配合物［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］的熱穩定曲線.配合物的TG曲線如圖3所示，表現出兩次失重過程，由失重百分率推測，配合物在114℃ ～152℃之間失去2個分子的水(實驗值8.6%、理論值為9.1%).在418℃ ～516℃之間累計質量損失為80.6%，對應于配合物時失去4個4－ABS配體并氧化為CdO(理論值為82.4%)，最后穩定在約14.8%的殘余物CdO(理論值為15.2%).根據以上數據可以推測出該配合的分子式為［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］

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

上述熱分析結果表明該標題配合物的鏈狀結構在152℃之前是穩定存在的.

3 結論

合成的單核配合物［Cd(C6H5O3NS)4(H2O)2］，經紅外光譜和熱穩定分析結果表明，H2O分子和4－ABS中的N原子以單齒配體的方式與Cd進行配位，形成一種六配體八面體幾何構型的單核化合物.通過以上的結論，為進一步研究該配合物的晶體特征及立體結構提供了重要理論基礎.

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