氧载体模拟化合物的制备、表征和载氧作用

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1、氧载体模拟化合物的制备、表征和载氧作用赵若鹏张毅邵颖*（绍兴文理学院化学化工学院化学081绍兴312000）摘要：无机配合物双水杨醛乙二胺合钴(Ⅱ)[Co(Ⅱ)（）]具有可逆载氧能力，是天然氧载体的模型化台物。通过电导率，红外光谱，紫外光谱对其结构进行表征，并通过模型化合物[Co(Ⅱ)（）]的吸氧测量和放氧观察了解载氧作用机制。关键词：[Co(Ⅱ)(Salen)]，载氧作用,电导率；紫外光谱；红外光谱；载氧引言Salen分子是一类配位原子为二氮二氧的大环席夫碱配体，能和大部分过渡金属元素及部分主族元素形成稳定的配合物。[Co(Ⅱ)（Salen）]

2、配合物制备的条件不同可以有两种不同的固体形态存在，因此，本文将从Co(Ⅱ)（Salen）配合物的合成、表征、载氧来讨论该化合物。通过[Co(Ⅱ)（Salen）]配合物制备掌握合成配合物中的一些基本操作技术，同时通过模拟化合物[Co(Ⅱ)（Salen）]的吸氧测量和放氧观察了解载氧作用机制。本实验以[Co(Ⅱ)(Salen)]为例来观察配合物的吸氧和放氧作用,[Co(Ⅱ)(Salen)]配合物制备条件的不同可以有两种不同的固体形态存在，一种是棕褐色黏状物体（活性型）在室温下能迅速吸收氧气；另一种是暗红色（非活性型），在室温下稳定，不吸收氧气。非活性

3、[Co(Ⅱ)(Salen)]配合物在某些溶中，能与溶剂配位而成活性型。在DMF溶剂生成的加合物[Co(Ⅱ)(Salen)]2(DMF)2O2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的物质的量比可以用气体体积测量法测定。[Co(Ⅱ)(Salen)]2(DMF)2O2加进弱电子给予体氯仿后，将慢慢溶解，不断放出细小的氧气流，并产生暗红色的[Co(Ⅱ)(Salen)溶液。非活性型活性型合成路线:正文：1.实验部分1.1仪器和试剂表1-1实验用试剂一览表试剂分子量分子式规格厂家乙酸钴四水249.08C4H6CoO44H2O分析纯A

4、R国药集团化学试剂有限公司水杨醛122.12C7H6O2化学纯CP上海展云化工有限公司无水乙醇46.07CH3CH2OH上海润捷（95%）分析纯AR化学试剂有限公司无水乙二胺60.10C2H8N2分析纯AR上海申汕化工有限公司DMF73.10C3H7NO分析纯AR上海润捷化学试剂有限公司氯仿119.38CHCl3分析纯AR江苏强盛化工有限公司表1-2实验所用到的主要仪器DF-1012集热式恒温加热磁力搅拌离心机TDL80-2B电导率仪DDS-307可见紫外分光光度计XY型氧气袋1.2非活性[Co(Ⅱ)(Salen)]的制备250ml三颈瓶中注入8

5、0mlw=95%的乙醇，再注入1.6ml水杨酸。再搅拌下注入0.7mlw=70%的乙二胺，让其反应4-5min。此时生成亮黄色的双水杨缩乙二胺片状晶体，然后向三颈瓶中通入氮气赶尽装置中的空气，再调节氮气流使速度稳定在每秒一个气泡，这时使冷却水进入冷凝管，加热水浴温度保持在338-343K。溶解1.9g醋酸钴于15ml热水中，亮黄色片状晶体全部溶解后，把醋酸钴滴入三颈瓶内，立即生成棕色的胶状沉淀，在338-343K时搅拌1h，移去水浴用冷水冷却反应瓶，中止氮气流。在砂芯漏斗中过滤，并用5ml水洗涤三次，用5ml95%乙醇洗涤，在真空干燥器中干燥产品

6、，最后称重产品为1.9g，产率为80.85%。（[Co(Ⅱ)(Salen)]的制备装置图1）1.3[Co(Ⅱ)(Salen)]配合物的表征1.3.1测定溶液的电导率测定溶液的电导率。（甲醇溶液，浓度约1×10-3mol）取0.0163g[Co(Ⅱ)（Salen）]配合物，用甲醇稀释至40ml，测溶液的电导率为3.2。1.3.2测定配合物的红外光谱以KBr压片，在4000-500cm-1范围内测定配体及配合物的固体红外吸收光谱。谱图如下。1.3.3测定配合物的电子光谱。（氯仿溶液，浓度为5×10-5mol·L-1）取少量配合物及配体，分别用氯仿配成

7、合适的浓度，在180-550nm范围内，测定吸收曲线。谱图如下。1.4[Co(Ⅱ)(Salen)]的吸氧测定先检查吸氧装置（图2）的气密性：打开三通旋塞，使试管只与量气管相通，把水准调节器下移一段距离，并固定在一个位置，如果量气管中的液面仅在开始时稍有下降，以后维持恒定，这表明装置不漏气，如果液面继续下降则表明装置漏气，则应检查调整好后在检查气密性，直至不漏气为止。然后把5-8mLDMF放进支试管，在小试管中准确称量0.05-0.1g[Co(Ⅱ)(Salen)]配合物，小心将其放入支试管，注意此时不可以让DMF进入小试管，赶尽装置中空气，使整个装

8、置充满氧气，关闭旋塞，停止通入氧气，调节水准调节器，使两液面在同一水平面上，读出量气管的读数，再小心倒转支试管使DMF进入小试管，并经常