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吡啶双酰胺——金属超分子配合物的合成、结构和性能研究
摘要：
本文介绍了吡啶双酰胺作为配体与金属离子形成复合物的研究。首先介绍了吡啶双酰胺的结构和性质，接着详细介绍了吡啶双酰胺配体与锌、铜、镍等过渡金属离子形成的超分子配合物的合成和结构，指出了配体中官能团对金属配位能力的影响。此外，本文还介绍了超分子配合物的光、电、磁性能，分析了这些性能与配合物结构之间的关系。最后，简单介绍这种超分子配合物在化学传感、催化、药物等领域的应用前景。
关键词：吡啶双酰胺，超分子配合物，合成，结构，性能，应用
正文：
一、引言
超分子化学是近几十年来发展起来的一门新兴科学，它主要研究分子之间的非共价相互作用，研究物质的自组装、自组装动力学和自组装结构等问题。近年来，随着超分子化学的快速发展，越来越多的研究者开始将超分子化学应用于各个领域，例如无机化学、物理化学、有机化学以及化学传感器、催化等领域。
吡啶双酰胺是一种含氮杂环配体，具有良好的配位性能。吡啶双酰胺和吡啶类化合物不同的是有两个羰基基团，使得其配位能力更强。近年来，有很多研究者将吡啶双酰胺与金属离子形成超分子配合物，并研究了它们的性质和应用。在本文中，我们主要介绍吡啶双酰胺作为配体与金属离子形成的超分子配合物的合成、结构和性质的研究进展。
二、吡啶双酰胺的结构和性质
吡啶双酰胺是一种含氮杂环化合物，其结构如图1所示。
（图1吡啶双酰胺的结构）
吡啶双酰胺的分子式为C10H6N2O2，具有两个羰基官能团和一个吡啶环，其中两个羰基官能团可以与金属离子形成配位键，形成超分子配合物。吡啶双酰胺具有良好的溶解性，在乙醇、二甲亚砜、乙腈等极性溶剂中溶解度较高。
三、吡啶双酰胺的超分子配合物的合成和结构
吡啶双酰胺可以与多种金属离子形成超分子配合物，常见的有锌、镍、铜、铁等离子。下面分别介绍吡啶双酰胺与这些离子的超分子配合物的合成方法和结构特点。
1.吡啶双酰胺与锌离子形成的超分子配合物
吡啶双酰胺与锌离子形成的超分子配合物具有良好的光、电、磁性能，可以用于制备荧光探针和电化学传感器。一般来说，吡啶双酰胺与锌离子形成的超分子配合物的合成方法主要有两种。
一种方法是将吡啶双酰胺和锌盐混合溶于适当的溶剂中，在适当条件下，加入碱使体系中的pH升高，引起结晶生成晶体。例如，将吡啶双酰胺和Zn(OAc)2·2H2O在乙醇中混合，在室温下搅拌，加入NaOH调节pH至8-9，经过一段时间后得到白色晶体。
另一种方法是将吡啶双酰胺和锌离子同时加入到适当的溶剂中，在适当条件下，经过一定时间后，可以得到超分子配合物。例如，将吡啶双酰胺和Zn(NO3)2·6H2O在乙醇中混合，搅拌1h，过滤后得到白色晶体。
吡啶双酰胺与Zn2+形成的超分子配合物的结构特点主要为吡啶双酰胺分子中的两个羰基团与Zn2+形成配位键，Zn2+常配位于吡啶环上的N原子上，如图2所示。
（图2吡啶双酰胺与Zn2+形成的超分子配合物的结构）
2.吡啶双酰胺与镍离子形成的超分子配合物
吡啶双酰胺与镍离子形成的超分子配合物利用了镍离子的配位能力和吡啶双酰胺的亲核配位性质。一般来说，吡啶双酰胺与镍离子形成的超分子配合物的合成方法主要有两种。
一种方法是将吡啶双酰胺和Ni(NO3)2·6H2O混合溶于适当的溶剂中，在适当条件下，加入碱使体系中的pH升高，引起结晶生成晶体。例如，将吡啶双酰胺和Ni(NO3)2·6H2O在甲醇中混合，在室温下搅拌，加入NaOH调节pH至7-8，经过一段时间后得到绿色晶体。
另一种方法是利用溶剂热法制备，即将吡啶双酰胺和Ni(NO3)2·6H2O混合溶于适当的溶剂中，加热至一定温度下，慢慢冷却后，结晶生成超分子配合物。例如，将吡啶双酰胺和Ni(NO3)2·6H2O在丙酮中混合，加热至80℃，慢慢冷却后得到绿色晶体。
吡啶双酰胺与Ni2+形成的超分子配合物的结构特点主要为，吡啶双酰胺分子中的两个羰基团与Ni2+形成配位键，Ni2+常配位于吡啶环上的N原子上，如图3所示。
（图3吡啶双酰胺与Ni2+形成的超分子配合物的结构）
四、吡啶双酰胺超分子配合物的性质
1.光性质
吡啶双酰胺与金属离子形成的超分子配合物具有良好的荧光性质。例如，吡啶双酰胺与锌离子形成的超分子配合物在紫外光激发下会发出强烈的荧光，可以作为荧光探针使用。
2.电性质
吡啶双酰胺与金属离子形成的超分子配合物具有良好的电性质。例如，吡啶双酰胺与铜离子形成的超分子配合物可以作为电化学传感器检测溶液中有毒金属离子的浓度。
3.磁性质
吡啶双酰胺与金属离子形成的超分子配合物具有良好的磁性质。例如，吡啶双酰胺与镍离子形成的超分子配合物在低温下具有铁磁性质，可以作为自旋电子学器件的材料使用。
五、吡啶双酰胺超分子配合物的应用
1.化学传感
吡啶双酰胺与金属离子形成的超分子配合物可以用作