有机磺酸盐(OS)由于其在表面活性剂/洗涤剂、润滑剂、染料、燃料、抗氧化剂和防腐剂中的应用而早已为人所知[[1], [2], [3]]。它们还被用于制药行业,作为合成中间体、配方成分和磺化剂[4,5]。此外,OS还被研究作为液晶材料和非线性光学的潜在应用[6,8]。此外,磺化分子在生物材料领域也有广泛应用,例如在再生医学、药物递送和组织工程中[9]。许多研究人员认为磺酸盐[[10], [11], [12]]是弱配体,在许多金属磺酸盐晶体结构中[[13], [14], [15], [16], [17]],它们无法直接与金属离子形成稳定的配位键。相反,它们通常与直接与金属配位的配体形成氢键。但有一些研究对此观点提出了质疑[[18], [19], [20], [21]]。这是因为,在大多数水溶液中,尽管磺酸盐离子带有电荷,它们仍无法取代金属初级配位球周围的溶剂分子,因此只能在外围弱结合。因此,这种行为引起了我们的兴趣,我们希望找到一种能够在水环境中结合这些阴离子的潜在受体。
文献中报道了多种基于无机物的阴离子受体[[22], [23], [24], [25], [26]],但过渡金属络合物阳离子仍然属于研究不足的领域[[27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37]]。Sharma等人使用钴(III)络合物与氨[27]、乙二胺[[28], [29], [30]]和菲[[31], [32], [33]]作为OS的阴离子受体,而我们的团队则使用铬(III)络合物作为烷基磺酸盐的阴离子受体[34]。在上述研究中,钴(III)络合物仅在固态下被研究其结合能力,而没有证据表明其在溶液状态下也有结合能力;而铬(III)络合物在固态和溶液状态下都显示出结合能力。报道的logβ值范围为11.50-15.50(针对烷基磺酸盐)。所选择的受体是一种基于尿素的铬(III)络合物阳离子[Cr(CO(NH2)6]3+,它具有以下优点:1) 用容易获得的材料合成,产率较高;2) 在宽温度范围内稳定;3) 保质期长;4) 环境友好(产生的副产物少);5) 具有高正电荷(3+),有利于静电相互作用;6) 能在水环境中结合阴离子;7) 含有24个质子供体基团(N-H),可以与OS的磺酸基团中的氧原子形成广泛的氢键,从而容易形成第二层配位。在之前关于尿素基铬(III)络合物与烷基磺酸盐的研究[34]基础上,本研究介绍了[Cr(CO(NH2)6]3+络合物对芳基磺酸盐阴离子(BENS、NBENS和MES)在溶液和固态下的合成、表征及阴离子结合行为。