本发明专利技术提供了一种8‑羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体、其制备方法及其应用，该四聚晶体具有式I结构，其以Tb为中心原子，以(E)‑2‑[3,5‑二氯‑2‑羟基苯乙烯基]‑8‑羟基喹啉为配体，Tb(III)原子采取七配位方式，形成一个具有扭曲的八面体几何构型；该晶体中Tb与(E)‑2‑[3,5‑二氯‑2‑羟基苯乙烯基]‑8‑羟基喹啉、N,N‑二甲基甲酰胺和氢氧根配位，使得式I结构的8‑羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有磁性和荧光双功能，且具有较长的荧光寿命，在制备磁性和荧光双功能材料、发光材料、光电发光器件、磁性记录材料以及细胞成像检测方面具有显著的经济价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属配合物
，尤其涉及一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体、其制备方法及其应用。
技术介绍
超分子化学是近年来一门新兴的处于近代化学、材料科学和生命科学交汇点的前沿科学。将超分子概念应用于固态物质自组装则为晶体的设计和晶体工程提供了更有效的方法，配位聚合物的设计合成是晶体工程为新型超分子结构的设计提供的一个新的途径。物质的结构决定物质的物理化学性质和性能物理化学性质和性能是物质结构的反映。只有充分了解物质的结构，才能深入认识和理解物质的性能，才能更好地改进化合物和材料的性质与功能，设计出性能优良的新型化合物和材料。因此，对晶体结构的分析研究和合理预测成为晶体工程研究的重点。8-羟基喹啉配体最主要应用在分析和分离技术中，并因其独特的螯合配位能力被广泛应用于金属离子的提取和识别，而自Kodak公司提出将8-羟基喹啉铝用作电致发光器件中的发光层材料后，这类分子一直受到有机电致发光器件学术界和工业界的广泛重视。在此研究基础上，人们还通过在8-羟基喹啉的不同部位引入功能基团，并通过与不同金属配位得到不同功能的金属配合物，如Ghosh等发现8-羟基喹啉类配合物可潜在的应用于帕金森疾病的治疗；因此，研究以8-羟基喹啉类似物作为配体得到的不同功能的金属配合物是目前研究热点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体、其制备方法及其应用，本专利技术提供的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有磁性和荧光双功能，且具有较长的荧光寿命。本专利技术提供了一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构：式I中，M为优选地，所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的空间群为P2/c；所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的晶胞参数ɑ＝90°，β＝102.253(2)°，γ＝90°，本专利技术提供了一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的制备方法，包括以下步骤：将(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉溶液和含有铽盐的N,N-二甲基甲酰胺溶液反应，得到具有式I结构的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体：式I中，M为优选地，所述反应的温度为60℃～100℃；所述反应的时间为20～30h。优选地，所述反应的温度为80℃；所述反应的时间为24h。优选地，所述铽盐为硝酸铽。优选地，所述醇类化合物选自甲醇和/或乙醇。优选地，所述醇类化合物以滴加的方式加入，滴加醇类化合物的速率为0.5～1.0mL/min。优选地，所述反应的pH值为6～8。本专利技术提供了一种上述技术方案所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体或上述技术方案所述制备方法制备的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体在制备磁性荧光双功能材料中的应用。本专利技术提供的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构，其以Tb为中心原子，以(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉为配体，Tb(III)原子采取七配位方式，形成一个具有扭曲的八面体几何构型；该晶体中Tb与(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、N,N-二甲基甲酰胺和氢氧
根配位，使得式I结构的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有磁性和荧光双功能，且8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有较长的荧光寿命，在制备磁性和荧光双功能材料、发光材料、光电发光器件、磁性记录材料以及细胞成像检测等应用方面具有显著的经济价值。实验结果表明：本专利技术实施例提供的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的荧光寿命为3952μs；8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的居里常数C＝43.48emu.k.mol-1，外斯常数θ＝-6.52K，即8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有良好反磁铁性。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的红外谱图；图2为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的晶体结构示意图；图3为本专利技术实施例1制备的配体(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉的固体荧光光谱图；图4为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的固体荧光光谱；图5为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的荧光寿命图；图6为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的热重分析图；图7为本专利技术实施例1制备的8-羟基喹啉稀土铽金属配合物四聚晶体的磁性检测图。具体实施方式本专利技术提供了一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构：式I中，M为本专利技术提供的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构，其以Tb为中心原子，以(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉为配体，Tb(III)原子采取七配位方式，形成一个具有扭曲的八面体几何构型；该晶体中Tb与(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、N,N-二甲基甲酰胺和氢氧根配位，使得式I结构的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有磁性和荧光双功能，且8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有较长的荧光寿命，在制备磁性和荧光双功能材料以及细胞成像检测等应用方面具有显著的经济价值。实验结果表明：本专利技术实施例提供的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的荧光寿命为3952μs；8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的居里常数C＝43.48emu.k.mol-1，外斯常数θ＝-6.52K，即8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体具有良好反磁铁性。在本专利技术中，所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的空间群为P2/c；所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的晶胞参数ɑ＝90°，β＝102.253(2)°，γ＝90°，在本专利技术中，所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的分子式为Tb4[R4(DMF)4(OH)4]，其中，R为配体(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉，其中R的分子结构为式II所示：其中R′为在本专利技术中，所述Tb与上述配体R配位增强了电子在配体中的转移能力，并且降低了金属Tb和配体之间电子跃迁的能量，具有4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁功能。所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的分子式中的DMF为N,N-二甲基甲酰胺。在本专利技术中，所述N,N-二甲基甲酰胺中的氧原子与Tb原子配位。所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的分子式中含有羟基OH，配体中羟基的引入，形成具有多配位点大的共轭平面，降低了体系的能量。本专利技术提供了一种上述技术方案所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的制备方法，包括以下步骤：将(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、铽盐、N,N-二甲基甲酰胺和醇类化合物反应，得到具有式I结构的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体：式I中，M为在本专利技术中，所述(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、铽盐、N,N-二甲基甲酰胺和醇类化合物反应的温度优选为60℃～100℃，更优选为75℃～85℃；在本专利技术的具体实施例中，所述(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、铽盐、N,N-二甲基甲酰胺和醇类化合物反应的温度具体为80℃。在本专利技术中，所述(E)-2-[3,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种8‑羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构：式I中，M为
【技术特征摘要】
1.一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，具有式I结构：式I中，M为2.根据权利要求1所述的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体，其特征在于，所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的空间群为P2/c；所述8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的晶胞参数ɑ＝90°，β＝102.253(2)°，γ＝90°，3.一种8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体的制备方法，包括以下步骤：将(E)-2-[3,5-二氯-2-羟基苯乙烯基]-8-羟基喹啉、铽盐、N,N-二甲基甲酰胺和醇类化合物反应，得到具有式I结构的8-羟基喹啉类稀土铽配合物四聚晶体：式I中，M为4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60℃～100℃；所述反应的时...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍延平，汪松英，潘成强，孔腾飞，李宗植，李俊同，赵丰华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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