2,5-噻吩二羧酸镉配合物的制备及荧光性质研究

申报人：欧可阳申报日期：2025-05-27

基本情况

所属批次:

2025年批次

项目名称:

2,5-噻吩二羧酸镉配合物的制备及荧光性质研究学生申报

项目类型:

创新训练项目

所属学科门类:

工学

所属专业类:

化工与制药类

项目来源名称:

学生来源于教师科研项目选题

项目归属学院:

项目期限:

一年期

项目简介:

配位聚合物具有结构易调节、便于功能化等优点，在各领域有着广阔的应用前景。但配位聚合物的组装过程受多种因素的影响。因此，本项目选用N,N-双(吡嗪基)脲、2,5-噻吩二羧酸与氯化镉、硝酸镉、硫酸镉等反应，利用溶剂热法制备2,5-噻吩二羧酸镉配合物，研究其在荧光探针方面的潜在应用价值。

负责人曾经参与科研的情况:

无

指导教师承担科研课题情况:

完成广西自然科学基金项目一项。在研广西电磁化学功能物质重点实验室主任基金一项。

指导教师对本项目的支持情况:

指导老师全力支持本项目的完成，为项目的顺利开展提供实验过程中所需的实验药品等。

项目级别:

校级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	欧可阳	化学与生物工程学院	化学工程与工艺	2023	合成	第一主持人
2	李书权	化学与生物工程学院	化学工程与工艺	2023	性质研究	成员
3	佘春玺	化学与生物工程学院	化学工程与工艺	2023	性质研究	成员
4	谭日	化学与生物工程学院	化学工程与工艺	2023	合成	成员

指导教师

序号	教师姓名	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	张秀清	化学与生物工程学院	否	第一指导教师

立项依据

研究目的:

制备以2,5-噻吩二羧酸和N,N-双(吡嗪基)脲为混合配体的镉配合物，培养其单晶并用X-射线单晶衍射仪测定结构，并对该配合物在荧光探针方面的应用进行研究。

研究内容:

1、运用溶剂热合成法将2,5-噻吩二羧酸、N,N-双（吡嗪基）脲与氯化镉、硫酸镉或硝酸镉等混合反应生成配合物。

2、研究镉配合物在荧光探针方面的潜在应用价值。

国、内外研究现状和发展动态:

最早发现的配位聚合物是 1704 年由德国人狄斯巴赫制得的普鲁士蓝，1798 年，法国分析化学家 Tassert 在实验过程中发现了[Co(NH3)6]Cl3，并对其进行了详细的研究。1893 年，瑞士诺贝尔奖获得者 Werner A.创造性地将有机化学的空间结构理论扩展到了无机化合物领域。1989 年，澳大利亚的 Robson R.教授首次将拓扑方面的理论应用到配位化学领域。最具有里程碑意义的是 Yaghi 等人构筑的具有永久孔道的 MOFs-5，这是首次以金属-有机框架物(MOFs)命名。

我国关于配位聚合物的研究虽然起步较晚，但国内诸多科研机构和高校都在积极开展配位聚合物研究，如北京大学、中科院化学研究所、武夷学院、中国石油大学等，这些机构的研究团队在配位聚合物的合成、性能研究及应用探索等方面都取得了显著进展。比如，北京大学材料科学与工程学院窦锦虎课题组成功合成了高质量、大尺寸的Cu3BHT配位聚合物单晶，首次揭示其精确晶体结构与超导转变特性，明确了单晶结构与超导特性间的构效关系，为超导配位聚合物开发奠定基础.

芳香羧酸类配体与d10电子构型的金属（ Zn 、 Cd 、 Ag 等）设计合成的配合物，因其结构的稳定性、光学性能多样性，以及大量芳香环的存在而产生强的共轭作用，使该类配合物在光学研究方面一直受到广泛关注。通过引入不同的基团和共轭有机配体，可以进一步调控配合物的发光性能，赋予了配合物更具应用前景的功能。如基于Cd的配位聚合物可有效检测Cr₂O₇²⁻ 离子等。李佳、刘博以溶液法合成了单核结构的镉配合物[Cd(bbi)(tdc)(H2O)]n·nH2O，并通过单晶X-射线衍射、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征，还研究了配合物的热稳定性和荧光性质。

创新点与项目特色:

创新点：以2,5-噻吩二羧酸为主配体，N,N-双（吡嗪基）脲为辅助配体和镉离子在溶剂热的条件下合成结构新颖的2,5-噻吩二羧酸镉配合物。

项目特色：具有发光性质的2,5-噻吩二羧酸镉配合物作为荧光探针材料是项目的特色之处。

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

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项目研究进度安排:

（1）2024年12月-2025年6月：合成目标配合物，利用单晶衍射分析、红外光谱、粉末XRD衍射、热稳定性分析对目标配合物的结构和组成进行表征。

（2）2025年7月-2025年12月：配合物荧光性质探究，准备测试所需的试剂，进行荧光测试，画出所得配合物的常温荧光光谱图。

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

目前课题组已经开展与本项目相关的前期研究工作，并进行了相关反应体系研究，且配合物样品已试验成功，并对样品进行了表征。课题组对本项目所涉及的核心设计思想已进行了初步验证，实验所涉及的研究方法和实验条件都能给予保证。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

目前，仪器设备完备、合成路线明确，但作为本科生没有科研经验，缺乏实验技能、理论知识储备不足，这会影响实验进度和结果的正确分析。因此，必须尽快查阅相关文献，理清脉络、充实理论知识，多到实验室观察，提高实验技能。

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	5000.00	文献查阅、实验材料和实验试剂采购以及产品测试	2700.00	2300.00
1. 业务费	3000.00	计算、分析、测试实验产品	1200.00	1800.00
（1）计算、分析、测试费	1500.00	配合物荧光和磁性等性质测试费	700.00	800.00
（2）能源动力费	0.00	无	0.00	0.00
（3）会议、差旅费	0.00	无	0.00	0.00
（4）文献检索费	500.00	查阅文献	500.00	0.00
（5）论文出版费	1000.00	论文版面费	0.00	1000.00
2. 仪器设备购置费	0.00	无	0.00	0.00
3. 实验装置试制费	0.00	无	0.00	0.00
4. 材料费	2000.00	购买实验材料和实验试剂	1500.00	500.00

结束

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