1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶及应用制造技术

本发明专利技术公开了1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶及应用，其结构：[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]，其中，L = 1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；tpa = 对苯二甲酸。同时还公开了单晶的制备方法。它是采用常温挥发法，即L、tpa和Zn(NO3)2·6H2O在水中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的无色块状晶体。其中L:tpa:Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1:1。本发明专利技术进一步公开了1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶作为潜在荧光材料在检测染料或发光剂的吸附量方面的应用。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术得到国家自然科学基金面上项目(21471113)、天津市教委面上项目(20140506)和天津师范大学中青年教师学术创新推进计划项目(52XC1401)的资助。
本专利技术属于有机和无机合成
，涉及1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]的制备方法及作为潜在的荧光材料的应用，其中，L=1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；tpa=对苯二甲酸。
技术介绍
1,2,4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特点，是配位能力较强的桥连配体，目前已合成并表征了大量的单核、多核和多维化合物。这些配体能够以1,2位上的氮原子与金属离子配位形成N1,N2-桥连模式，对于4位未取代的1,2,4-三唑衍生物能通过2,4位上的氮原子形成N2,N4-桥连模式，这种N2,N4-桥连模式同金属酶中咪唑的N1,N3-桥连模式类似。对于三唑类化合物的特殊用途还表现在分子器件化的设计上，合成具有不同维数的金属配合物乃是完成器件化至关重要的一步。本专利技术即是采用常温挥发法，即L、tpa和Zn(NO3)2·6H2O在水中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的无色块状晶体结构为[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]，其中，L=1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；tpa=对苯二甲酸。该配合物还可作为潜在的荧光材料方面得以应用。
技术实现思路
为此本专利技术人提供了如下的技术方案：一种1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物的单晶，其特征在于该单晶结构采用APEXIICCD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线，λ=0.71073?为入射辐射，以ω-2θ扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立叶电子密度图利用软件解出单晶数据：其结构如下：[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]，其中L=1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；tpa=对苯二甲酸。本专利技术进一步公开了1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶的制备方法，其特征在于它是采用常温挥发法，将L、tpa和Zn(NO3)2·6H2O在水中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的无色块状晶体；其中L:tpa:Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1:1；1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶的结构为[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]；其中L=1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；tpa=对苯二甲酸；Ltpa。本专利技术更进一步公开了1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶作为潜在荧光材料在检测染料或发光剂的吸附量方面的应用，实验结果显示：(1)实施例2中的配合物单晶对染料具有很好的选择性和灵敏性，检测限达到0.1ppm。(2)能够检出痕量的发光剂，检出限达到5.0μg/L。(3)实施例2制备的配合物单晶对于染料的吸附量为1.4×10-3mol/cm2。本专利技术一个优选的例子：1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪(L)的制备4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺：双甲酰肼的摩尔比为1:4在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50mL三口圆底烧瓶内分别加入4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺(1mmol)和双甲酰肼(4mmol)，开动搅拌在150oC，反应24小时。反应结束后，将反应液降至室温，将得到的沉淀加入100mL热甲醇，搅拌溶解后，过滤，滤液缓慢挥发得到白色固体，收率85%；4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺双甲酰肼。本专利技术优选4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺和双甲酰肼的摩尔比为1:4；反应温度150℃，反应时间24小时。采用“一锅法”，将4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺和双甲酰肼在加热条件下制备1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪(L)。本专利技术另一个优选的实施例1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪(L)(0.1mmol)、对苯二甲酸(tpa)(0.1mmol)和Zn(NO3)2·6H2O(0.1mmol)在水(10mL)中搅拌半小时后过滤，滤液常温挥发两周后得到适合X-射线单晶衍射的无色块状晶体。产率：40%。元素分析(C38H42N8O12Zn)理论值(%)：C，52.57；H，4.88；N，12.91。实测值：C，52.68；H，4.84；N，12.97。本专利技术公开的一种1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶所具有的优点和特点在于：(1)反应操作简便易行。(2)反应收率高，所得产品的纯度高。(3)本专利技术所制备的1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶，生产成本低，方法简便，适合大规模生产。在染料或发光剂应用方面可以解决拓宽染料的光电响应范围问题。附图说明图1：配合物单晶的晶体结构图；图2：配合物单晶的一维链状结构图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它以任何方式限制本专利技术的范围。所用原料例如4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺和双甲酰肼等均有市售，直接购买，没有经过继续提纯而直接使用。实施例11,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪(L)的制备4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺：双甲酰肼的摩尔比为1:4在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50mL三口圆底烧瓶内分别加入4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺(1mmol)和双甲酰肼(4mmol)，开动搅拌在150oC，反应24小时。反应结束后，将反应液降至室温，将得到的沉淀加入100mL热甲醇，搅拌溶解后，过滤，滤液缓慢挥发得到白色固体，收率85%；4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺双甲酰肼。本专利技术优选4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺和双甲酰肼的摩尔比为1:4；反应温度150℃，反应时间24小时。采用“一锅法”，将4-((4-(4-氨基苯基)哌嗪-1-基)甲基)苯胺和双甲酰肼在加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1,4‑二(4‑(1H‑1,2,4‑三唑‑1‑基)苯基)哌嗪锌配合物的单晶，其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线，λ = 0.71073 Å为入射辐射，以ω‑2θ扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立叶电子密度图利用软件解出单晶数据：其结构如下：[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]，其中L = 1,4‑二(4‑(1H‑1,2,4‑三唑‑1‑基)苯基)哌嗪；tpa = 对苯二甲酸。

【技术特征摘要】
1.一种1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物的单晶，其特征在于该单
晶结构采用APEXIICCD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线，λ=0.71073?为
入射辐射，以ω-2θ扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立
叶电子密度图利用软件解出单晶数据：
其结构如下：
[Zn(H2O)4(L)(tpa)2]，其中
L=1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪；
tpa=对苯二甲酸。
2.权利要求1所述1,4-二(4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)哌嗪锌配合物单晶的制备方
法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津;12