Welcome to Journal of Synthetic Crystals! Today is
Share:
Journal of Synthetic Crystals ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (9): 1633-1641.DOI: 10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2025.0055
• Research Articles • Previous Articles Next Articles
SHU Hang1(
), WANG Haitao1, NIE Jingyuan1, HUANG Ju1, BAI Jing1, WANG Baoqing2
E-mail Alert
RSSReceived:2025-03-21
Online:2025-09-20
Published:2025-09-23
CLC Number:
SHU Hang, WANG Haitao, NIE Jingyuan, HUANG Ju, BAI Jing, WANG Baoqing. Pyridazine Carboxyl Ligand to Construct Copper(Ⅱ) Complex and Its Fluorescence Sensing Performance[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2025, 54(9): 1633-1641.
| 参数 | ｛［Cu2（H2O）3（3-PDCA）2］·2H2O｝（1） | ｛［Cu2（BIPY）（3-PDCA）2］·H2O｝ n （2） |
|---|---|---|
| 经验分子式 | C26H32Cu2N4O15 | C18H14CuN3O6 |
| 相对分子量 | 767.73 | 431.86 |
| 温度/K | 293（2） | 100.15 |
| 晶系 | 斜方晶系 | 单斜晶系 |
| 空间群 | Imma | P21/n |
| a/Å | 24.418 8（7） | 6.589（6） |
| b/Å | 40.690 3（8） | 16.950（16） |
| c/Å | 7.089 6（2） | 14.863（14） |
| α/（°） | 90 | 90 |
| β/（°） | 90 | 97.73（3） |
| γ/（°） | 90 | 90 |
| 单胞体积/Å3 | 7 044.3（3） | 1 645（3） |
| Z | 8 | 4 |
| 计算密度/（g·cm-3） | 1.448 | 1.744 |
| R1， wR2［I>2（I）］ | R1=0.057 3， wR2=0.166 0 | R1=0.087 3， wR2=0.213 8 |
| R1， wR2（所有数据） | R1=0.066 0， wR2=0.178 6 | R1=0.140 4， wR2=0.244 8 |
Table 1 Crystallographic data of complexes 1 and 2
| 参数 | ｛［Cu2（H2O）3（3-PDCA）2］·2H2O｝（1） | ｛［Cu2（BIPY）（3-PDCA）2］·H2O｝ n （2） |
|---|---|---|
| 经验分子式 | C26H32Cu2N4O15 | C18H14CuN3O6 |
| 相对分子量 | 767.73 | 431.86 |
| 温度/K | 293（2） | 100.15 |
| 晶系 | 斜方晶系 | 单斜晶系 |
| 空间群 | Imma | P21/n |
| a/Å | 24.418 8（7） | 6.589（6） |
| b/Å | 40.690 3（8） | 16.950（16） |
| c/Å | 7.089 6（2） | 14.863（14） |
| α/（°） | 90 | 90 |
| β/（°） | 90 | 97.73（3） |
| γ/（°） | 90 | 90 |
| 单胞体积/Å3 | 7 044.3（3） | 1 645（3） |
| Z | 8 | 4 |
| 计算密度/（g·cm-3） | 1.448 | 1.744 |
| R1， wR2［I>2（I）］ | R1=0.057 3， wR2=0.166 0 | R1=0.087 3， wR2=0.213 8 |
| R1， wR2（所有数据） | R1=0.066 0， wR2=0.178 6 | R1=0.140 4， wR2=0.244 8 |
| Bond | Bond length/Å | Bond | Bond angle/（°） |
|---|---|---|---|
| Cu（1）—O（1） | 1.906（3） | O（1）—Cu（1）—O（1）#1 | 83.78（15） |
| Cu（1）—O（1）#1 | 1.906（3） | O（1）—Cu（1）—O（4）#1 | 169.61（14） |
| Cu（1）—O（4） | 1.934（2） | O（11）—Cu（1）—O（4）#1 | 91.65（11） |
| Cu（1）—O（4）#1 | 1.934（2） | O（1）—Cu（1）—O（4） | 91.65（11） |
| Cu（2）—O（6）#2 | 1.912（2） | C（8）—O（1）—Cu（1） | 126.9（2） |
| Cu（2）—O（6） | 1.911（2） | C（4）—O（4）—Cu（1） | 131.4（2） |
| Cu（2）—O（8） | 2.029（3） | C（11）—O（6）—Cu（2） | 129.6（2） |
| Cu（2）—O（10） | 1.935（4） | C（13）—N（1）—N（2） | 118.1（3） |
Table 2 Main bond length and bond angle of complex 1
| Bond | Bond length/Å | Bond | Bond angle/（°） |
|---|---|---|---|
| Cu（1）—O（1） | 1.906（3） | O（1）—Cu（1）—O（1）#1 | 83.78（15） |
| Cu（1）—O（1）#1 | 1.906（3） | O（1）—Cu（1）—O（4）#1 | 169.61（14） |
| Cu（1）—O（4） | 1.934（2） | O（11）—Cu（1）—O（4）#1 | 91.65（11） |
| Cu（1）—O（4）#1 | 1.934（2） | O（1）—Cu（1）—O（4） | 91.65（11） |
| Cu（2）—O（6）#2 | 1.912（2） | C（8）—O（1）—Cu（1） | 126.9（2） |
| Cu（2）—O（6） | 1.911（2） | C（4）—O（4）—Cu（1） | 131.4（2） |
| Cu（2）—O（8） | 2.029（3） | C（11）—O（6）—Cu（2） | 129.6（2） |
| Cu（2）—O（10） | 1.935（4） | C（13）—N（1）—N（2） | 118.1（3） |
| Bond | Bond length/Å | Bond | Bond angle/（°） |
|---|---|---|---|
| Cu（1）—O（2） | 1.899（5） | O（2）—Cu（1）—O（4）#1 | 170.9（2） |
| Cu（1）—O（4）#1 | 1.908（5） | O（2）—Cu（1）—O（1） | 90.5（2） |
| Cu（1）—O（1） | 1.913（5） | O（2）—Cu（1）—N（3） | 87.2（2） |
| Cu（1）—N（3） | 2.012（5） | O（4）—Cu（1）—O（1） | 91.1（2） |
| C（3）—C（2） | 1.385（9） | N（1）—N（2）—C（8） | 122.6（5） |
| C（3）—C（4） | 1.370（9） | N（1）—N（2）—C（4） | 115.1（5） |
| C（9）—C（11） | 1.405（8） | C（8）—N（2）—C（4） | 122.3（5） |
| C（9）—C（8） | 1.350（9） | C（4）—C（3）—C（2） | 118.9（6） |
Table 3 Main bond length and bond angle of complex 2
| Bond | Bond length/Å | Bond | Bond angle/（°） |
|---|---|---|---|
| Cu（1）—O（2） | 1.899（5） | O（2）—Cu（1）—O（4）#1 | 170.9（2） |
| Cu（1）—O（4）#1 | 1.908（5） | O（2）—Cu（1）—O（1） | 90.5（2） |
| Cu（1）—O（1） | 1.913（5） | O（2）—Cu（1）—N（3） | 87.2（2） |
| Cu（1）—N（3） | 2.012（5） | O（4）—Cu（1）—O（1） | 91.1（2） |
| C（3）—C（2） | 1.385（9） | N（1）—N（2）—C（8） | 122.6（5） |
| C（3）—C（4） | 1.370（9） | N（1）—N（2）—C（4） | 115.1（5） |
| C（9）—C（11） | 1.405（8） | C（8）—N（2）—C（4） | 122.3（5） |
| C（9）—C（8） | 1.350（9） | C（4）—C（3）—C（2） | 118.9（6） |
Fig.1 Asymmetric unit of complex 1 （hydrogen atoms omitted for clarity）
Fig.2 0D ring monomer structure diagram of complex 1
Fig.3 3D stacking plot of complex 1 along the c-axis direction
Fig.4 3D stacking diagram of complex 1 along the b-axis direction
Fig.5 Coordination environment of complex 2
Fig.6 Six-node rhombic structure in complex 2
Fig.7 2D network structure of complex 2
Fig.8 2D network structure of complex 2
Fig.9 2D network structure of complex 2 is a schematic diagram of the sawtooth structure in the direction parallel to the b-axis
Fig.10 3D stacking diagram of complex 2
Fig.11 PXRD patterns of complex 1
Fig.12 PXRD patterns of complex 2
Fig.13 FT-IR spectra of complexes 1 and 2
Fig.14 Thermogravimetric plot of complexes 1 and 2
Fig.15 Solid-state fluorescence spectra of complexes 1 and 2
Fig.16 Schematic illustration of complex 1 for the detection of Al3+
Fig.17 Kinetic schematic of complex 1 fluorescence enhancement for Al3+
Fig.18 Schematic illustration of fluorescence enhancement of complex 1 upon gradual addition of 0.1 mol/L aqueous solution of Al3+
Fig.19 Schematic diagram of fluorescence change and fitting of complex 1 in Al3+
| 名称 | 检测限/（mol·L-1） | 溶剂 | 文献 |
|---|---|---|---|
| Zn（DMA）（TBA） | 1.97×10-6 | 水 | ［ |
| UiO-66-NH2-SA | 6.98×10-6 | 水 | ［ |
| ［Co2（dmimpym）（nda）2］ n | 0.7×10-3 | N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| Cd-MOF | 9.3×10-5 | 水 | ［ |
| Co-MOF | 3.54×10-5 | 水 | ［ |
| Tb-MOF | 5.66×10-6 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| ［Zn（2-ata）（bidpe）］ n | 3.17×10-6 | 水 | ［ |
| Cd-MOF-1 | 6.1×10-5 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| Cd-MOF-2 | 5.6×10-6 | 水 | ［ |
| ［Co2（dmimpym）（nda）2］ n | 7.0×10-5 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| ｛［Cu2（H2O）3（PDCA）2］·2H2O｝ | 2.11×10-5 | 水 | 本文 |
Table 4 Performance comparison between various fluorescent sensors for Al3+
| 名称 | 检测限/（mol·L-1） | 溶剂 | 文献 |
|---|---|---|---|
| Zn（DMA）（TBA） | 1.97×10-6 | 水 | ［ |
| UiO-66-NH2-SA | 6.98×10-6 | 水 | ［ |
| ［Co2（dmimpym）（nda）2］ n | 0.7×10-3 | N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| Cd-MOF | 9.3×10-5 | 水 | ［ |
| Co-MOF | 3.54×10-5 | 水 | ［ |
| Tb-MOF | 5.66×10-6 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| ［Zn（2-ata）（bidpe）］ n | 3.17×10-6 | 水 | ［ |
| Cd-MOF-1 | 6.1×10-5 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| Cd-MOF-2 | 5.6×10-6 | 水 | ［ |
| ［Co2（dmimpym）（nda）2］ n | 7.0×10-5 | 水/N，N二甲基甲酰胺 | ［ |
| ｛［Cu2（H2O）3（PDCA）2］·2H2O｝ | 2.11×10-5 | 水 | 本文 |
Fig.20 Cycling stability of the complex 1 for the detection of Al3+
| [1] | 卢久富， 赵蔡斌， 史 娟， 等. 二重穿插配合物［Cd（1， 3-bip）（tpa）］ n 的合成、晶体结构及荧光性质［J］. 河北大学学报（自然科学版）， 2015， 35（6）： 589-593+604. |
| LU J F， ZHAO C B， SHI J， et al. Synthesis， crystal structure and luminescent property of a 2-fold interpenetrating Cd（Ⅱ）coordination polymer： ［Cd（1， 3-bip）（tpa）］ n ［J］. Journal of Hebei University （Natural Science Edition）， 2015， 35（6）： 589-593+604 （in Chinese）. | |
| [2] | LU J F， XU Y H， JIN L X， et al. Two Zn（Ⅱ）/Cd（Ⅱ） complexes constructed by the same biphenyl-dicarboxylate and N-donor ligands： different interpenetrating structures and photoluminescence properties［J］. Chinese Journal of Inorganic Chemistry， 2017， 33（1）： 115-122 （in Chinese）. |
| [3] | 王嘉欣， 张洁兰， 王梓璇， 等. 金属有机骨架材料在食品安全检测中的应用［J］. 陕西理工大学学报（自然科学版）， 2023， 39（2）： 73-82. |
| WANG J X， ZHANG J L， WANG Z X， et al. Application of metal-organic frameworks materials in food safety testing［J］. Journal of Shaanxi University of Technology （Natural Science Edition）， 2023， 39（2）： 73-82 （in Chinese）. | |
| [4] | LU J F， ZHAO J， ZHAO C B， et al. A Chinese lantern-like 2D Cu（Ⅱ） coordination polymer constructed by bis-imidazole and dicarboxylate co-ligands： synthesis， crystal structure and photocatalytic activity［J］. Chinese Journal of Structural Chemistry， 2020， 39（2）： 321-328. |
| [5] | LU J F， ZHAO C B， JIN L X， et al. Two different Cd（Ⅱ） coordination polymers based on a flexible bis（imidazole） and different dicarboxylate co-ligands： syntheses， crystal structures and properties［J］. Chinese Journal of Inorganic Chemistry， 2016， 32（6）： 961-967 （in Chinese）. |
| [6] | LU J F， JIN L X， SONG J， et al. A novel 3D metal coordination polymer based on tetranuclear cobalt cluster building blocks： synthesis， crystal structure and photocatalytic property［J］. Chinese Journal of Structural Chemistry， 2018， 37（11）： 1814-1820. |
| [7] | LU J F， LIU J， JIANG M， et al. Synthesis， structure and luminescent property of a 2D Cd（Ⅱ） coordination polymer based on mixed-ligands of 1，3-bis（imidazol）propane and pyridine-3，5-dicarboxylic acid［J］. Chinese Journal of Structural Chemistry， 2015， 34（2）： 248-252. |
| [8] | GAO J H， WANG J X， HUANG P P， et al. A new pyrazine carboxyl derivative and its two d10 metal coordination polymers： syntheses， characterization， DFT and property［J］. Journal of Molecular Structure， 2023， 1290： 135935. |
| [9] | SHELDRICK G M. Crystal structure refinement with SHELXL［J］. Acta Crystallographica Section C， 2015， 71（1）： 3-8. |
| [10] | SHELDRICK G M. SHELXT-Integrated space-group and crystal-structure determination［J］. Acta Crystallographica Section A Foundations and Advances， 2015， 71（1）： 3-8. |
| [11] | ZHANG X， LUO X， ZHANG N X， et al. A highly selective and sensitive Zn（ii） coordination polymer luminescent sensor for Al3+ and NACs in the aqueous phase［J］. Inorganic Chemistry Frontiers， 2017， 4（11）： 1888-1894. |
| [12] | ZHU S Y， YAN B. A novel covalent post-synthetically modified MOF hybrid as a sensitive and selective fluorescent probe for Al3+ detection in aqueous media［J］. Dalton Transactions， 2018， 47（5）： 1674-1681. |
| [13] | SINGHA D K， MAHATA P. Highly selective and sensitive luminescence turn-on-based sensing of Al3+ ions in aqueous medium using a MOF with free functional sites［J］. Inorganic Chemistry， 2015， 54（13）： 6373-6379. |
| [14] | CHAND S， MONDAL M， PAL S C， et al. Two azo-functionalized luminescent 3D Cd（ii） MOFs for highly selective detection of Fe3+ and Al3+ ［J］. New Journal of Chemistry， 2018， 42（15）： 12865-12871. |
| [15] | LIU Y R， LIU C， ZHANG X， et al. Highly selective and sensitive detection of Fe3+， Al3+ and picric acid by a water-stable luminescent MOF［J］. Journal of Solid State Chemistry， 2019， 272： 1-8. |
| [16] | ZHAN Z Y， JIA Y J， LI D H， et al. A water-stable terbium-MOF sensor for the selective， sensitive， and recyclable detection of Al3+ and CO3 2- ions［J］. Dalton Transactions， 2019， 48（40）： 15255-15262. |
| [17] | LIU W B， LI N N， ZHANG X， et al. Four Zn（Ⅱ）-MOFs as highly sensitive chemical sensor for the rapid detection of tetracycline， o-nitro phenol， Cr2O7 2–/PO4 3–， Fe3+/Al3+ in water environment［J］. Crystal Growth & Design， 2021， 21（10）： 5558-5572. |
| [18] | ZHANG K D， TIAN J， HANIFI D， et al. Toward a single-layer two-dimensional honeycomb supramolecular organic framework in water［J］. Journal of the American Chemical Society， 2013， 135（47）： 17913-17918. |
| [19] | LV R， CHEN Z， FU X， et al. A highly selective and fast-response fluorescent probe based on Cd-MOF for the visual detection of Al3+ ion and quantitative detection of Fe3+ ion［J］. Journal of Solid State Chemistry， 2018， 259： 67-72. |
| [20] | CHEN W M， MENG X L， ZHUANG G L， et al. A superior fluorescent sensor for Al3+ and UO2 2+ based on a Co（ii） metal-organic framework with exposed pyrimidyl Lewis base sites［J］. Journal of Materials Chemistry A， 2017， 5（25）： 13079-13085. |
| [1] | REN Yaqi, WANG Lei, LI Huimin, QU Yaqian, HAN Peizhuo, TAO Xutang. Inhibition of the Growth of Calcium Oxalate Monohydrate by Glycyrrhizic Acid [J]. Journal of Synthetic Crystals, 2025, 54(6): 1005-1012. |
| [2] | JIN Yuxi, YU Haili, WANG Yuqing, XIE Longchen, TIAN Hongrui, CHEN Baokuan. Synthesis， Crystal Structure and Magnetic of Di-Nuclear VIV Complex [J]. Journal of Synthetic Crystals, 2025, 54(6): 1021-1026. |
| [3] | XU Tongtao, WAN Hongshan, YANG Tianxing, GAO Min, WANG Chong. Synthesis, Characterization and Properties of Two Coppper(Ⅱ) Complexes Derived from 4-Amino-2,6-Dimethoxypyrimidine [J]. Journal of Synthetic Crystals, 2025, 54(4): 684-692. |
| [4] | LI Jia, FENG Jing, MIAO Meng. Crystal Structure and Magnetism of Two Isomorphic Complexes Based on Mixed Ligands [J]. Journal of Synthetic Crystals, 2025, 54(4): 693-699. |
| [5] | LI Miao, ZHENG Yimeng, SUN Yiting, MAO Yuling, ZHU Baili, CUI Shuxin. Preparation and Properties of a Cadmium Coordination Compound with 4,5-Imidazoledicarboxylic Acid [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2025, 54(1): 121-125. |
| [6] | WU Miao, SONG Juan, ZHOU Yunlong, REN Chuanqing. Synthesis, Crystal Structure and Fluorescence Properties of Zn(II) Complex Based on Pyrazine Carboxylic Acid Ligand [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(9): 1576-1582. |
| [7] | AN Hangyi, HUANG Yanxi, WANG Airong, WANG Xiaoli, LI Jiaming, SHI Zhongfeng. A Novel Three-Dimensional Ni (II) Complex: Synthesis, Crystal Structure and Detection for Fe3+, CrO2-4 and Cr2O2-7 in Water [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(9): 1599-1607. |
| [8] | YANG Ling, SU Binbin, WANG Hongsheng, LI Jinzhao, LI Yesheng, CHEN Rui. Synthesis, Crystal Structure and Photocatalytic Properties of Nanosized La3+-Substituted Arsenotungstate Cluster [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(9): 1591-1598. |
| [9] | CHENG Jiajia, WU Mengqi, YANG Min, WANG Limei, WEI Rongmin. Synthesis, Crystal Structure and Quantum Chemistry Study on [CoⅢ(DIEN)(N3)3] Complex [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(8): 1409-1415. |
| [10] | ZHOU Yunlong, SONG Juan, WU Miao, REN Chuanqing, JIN Lingxia. Synthesis, Crystal Structure and Properties of a Pyrazinyl Bipyridine Nickel Complex [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(6): 1026-1033. |
| [11] | LI Bo, WANG Feiyu, SHEN Hong, MAO Fengyin, LI Yonghui. Synthesis, Crystal Structures and Fluorescent Properties of Zn(II) Complexes Based on 4-Hydroxyisophthalic Acid and Nitrogen-Containing Heterocyclic Ligands [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(4): 692-700. |
| [12] | QI Jinyang, WANG Min, YANG Ruijie, ZHANG Yingchun, SONG Zhiguo. Study on the Structure and Catalytic Property of a Novel Benzenesulfonate-Imidazole Complex [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(2): 300-306. |
| [13] | BAO Yuting, LIANG Yinong, SUN Zan. Synthesis, Structure and Characterization of a Strontium Complex [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(2): 293-299. |
| [14] | LUO Peng, JIANG Xi, LU Fengyang, ZHONG Guoqing. Synthesis, Characterization and Application of Copper (Ⅱ) Complexes Containing Pyridine Carboxylate [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(12): 2160-2166. |
| [15] | JI Haohao, CHEN Nianjiang, ZHANG Jian, YANG Yuhan, LIU Yu, WANG Shiwei. Research Progress of 3D Printing Yttrium Aluminum Garnet-Based Laser Ceramics [J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2024, 53(11): 1840-1867. |
| Viewed | ||||||
|
Full text |
|
|||||
|
Abstract |
|
|||||
