N,N-二甲基-6-酰胺-吡啶-2-羧酸与铀酰离子的配位化学研究

徐 超,杨 琪,杨雅婷,柳 倩,田国新,*,杨素亮,*

(1.哈尔滨工程大学 核科学与技术学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.中国原子能科学研究院 放射化学研究所,北京 102413)

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

N,N-二甲基-6-酰胺吡啶-2-羧酸(DMAPA,HL),按文献[7]所述技术路线在本实验室合成,其与DPA的结构如图1所示;NaOH、HClO4均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸(HEDTA,H3A),阿拉丁试剂有限公司。

图1 DMAPA(a)和DPA(b)的结构Fig.1 Structure of DMAPA (a) and DPA (b)

HORIBA fluorolog-3荧光谱仪、iHR 550拉曼光谱仪,日本HORIBA公司;HX-101恒温循环水槽,迎工仪器设备有限公司;UPR-11-10TNZP超纯水机,西安优普仪器设备有限公司;907-Titrando自动电位滴定仪,瑞士万通公司。

1.2 实验方法

荧光滴定:采用石英比色杯,光程为10 mm,激发波长为393 nm,收集荧光发射谱的波长范围为450～650 nm,数据间隔为0.25 nm。背景电解质为1.0 mol/L NaClO4溶液,实验过程中控制被滴定液温度为(25.0±0.2) ℃。

图2 UO2L2(a)、UO2(H2O)L·ClO4(b)晶体结构和UO2(H2O)L·ClO4晶胞(c)Fig.2 UO2L2 (a) and UO2(H2O)L·ClO4 (b) crystal structure diagram and UO2(H2O)L·ClO4 cell diagram (c)

表1 UO2L(ClO4)和UO2L2配合物单晶的结构参数Table 1 Crystal data and structure refinement for UO2L(ClO4) and UO2L2

2 结果与讨论

2.1 配合物晶体结构

2.2 中性分子配合物物种的确认

滴定条件:cL-=0.15 mol/L,cH+=0.003 mol/L,cHClO4=5.8 mol/L图3 DMAPA与的荧光光谱滴定谱(a,b)和解析谱(c,d)Fig.3 Fluorescence titration spectra of DMAPA and (a, b) and fitting spectra (c, d)

2.3 配合物稳定常数的测定

图4 HEDTA 和DMAPA竞争与电位滴定拟合曲线(a)和文献[7]实验条件下各物种变化曲线(b)Fig.4 Potentiometric titrations of with HEDTA competition (a) and species variation curves under literature [7] experimental conditions (b)

2.4 UO2(HL)2+中HL配位模式的确认

a,b——DMAPA滴定拉曼光谱;和UO2(HL)2+水溶液拉曼光谱;d——水溶液中UO2L+、HL和L-拉曼光谱以及UO2L2晶体拉曼光谱图5 UO2(HL)2+中HL配位模式的确认Fig.5 Confirmation of HL coordination mode in UO2(HL)2+

图6 DMAPA与配位示意图Fig.6 Diagram of DMAPA and

3 结论