一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法，该有机硼配合物的分子式为C27H21N4O3B，该配合物的晶体属于单斜晶系，晶胞参数为：

【技术实现步骤摘要】
一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法
本专利技术属于有机配合物合成
，具体涉及一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法。
技术介绍
有机配合物作为当今材料化学的重要研究主题之一，不仅具有结构美学价值，而且在发光、磁性、吸附、储氢、催化和分离等领域具有良好的应用前景。特别是通过金属离子与有机多功能配体的配位来构筑具有高热稳定性结构和特种物化性能的配位聚合物已经引起了人们的极大兴趣。然而设计和构筑这类具有特殊结构和功能的材料属于创新技术，具有很大的挑战性，特别是兼具较好热稳定性和荧光性能的材料。近年来，一些具有高热稳定性，或者具有荧光性能的配位聚合物已被广泛研究，并取得了一定的成果，但在这些配位聚合物中，同时兼具较好热稳定性和荧光性能的材料却鲜有报道。
技术实现思路
为克服以上问题，本专利技术提供一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法，该方法反应条件温和，制备过程简单，成本低廉，所得有机硼配合物同时具有较好的荧光性能和热稳定性。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种具有荧光性能的有机硼配合物，其分子式为C27H21N4O3B，该配合物的晶体属于单斜晶系，晶胞参数为：α＝γ＝90°，β＝97.730(5)°；在每个不对称单元中包含一个硼原子、两个苯并咪唑配体和一个溶剂甲醇分子；在晶体中，硼原子采取四配位的形式形成一个扭曲的四面体结构，甲醇分子作为溶剂并未参与配位，由于分子间氢键的存在，整个晶体形成一维链状的结构。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术方案来实现。一种具有荧光性能的有机硼配合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将4mmol2-(2-羟基苯)-1-氢-苯并咪唑与2mmol三苯基硼烷加入到20～25ml甲醇溶液中，在搅拌条件下，将混合物加热到80℃并在该温度下不断搅拌保持10～12小时；(2)将步骤(1)反应完的溶液进行真空干燥处理，得到粗品，然后以石油醚/乙酸乙酯作为洗脱剂，用硅胶柱分离提纯，得到纯品；其中，石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:3。前述的一种具有荧光性能的有机硼配合物的制备方法，其中，步骤(2)中所述的真空干燥处理是在旋转蒸发仪中进行。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的有机硼配合物具有较强的荧光性，配合物在制备过程中，直接将配体与三苯基硼烷进行反应得到，在激发光谱为λex＝350nm的条件下出现强的发射峰λem＝385nm，它的荧光发射可能主要归因于中心原子-配体间的电子传递(MLCT)作用而引起的荧光；(2)本专利技术的有机硼配合物的TG曲线显示出该配合物具有较好的热稳定性，虽然在65℃左右晶体中的溶剂甲醇分子开始失去，但晶体的基本框架依然存在，一直持续到400.3℃有机配体才开始失重，导致结构框架坍塌；(3)本专利技术有机硼配合物的制备工艺简单，且生产效率高，设备投资少，同时整个生产过程基本无污染，符合可持续发展要求。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。附图说明图1为本专利技术有机硼配合物C27H21N4O3B的晶体结构。图2为本专利技术有机硼配合物C27H21N4O3B由于π-π堆积和氢键作用形成的三维空间结构。图3为本专利技术有机硼配合物C27H21N4O3B的TG曲线。图4为本专利技术有机硼配合物C27H21N4O3B的荧光光谱图，其中Abs表示吸收光谱，PL表示荧光发射光谱。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种具有荧光性能的有机硼配合物及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。实施例1在室温搅拌条件下，称取0.841g(4mmol)2-(2-羟基苯)-1-氢-苯并咪唑与0.48g(2mmol)三苯基硼烷加入到20ml甲醇溶液中，加热到80℃并在该温度下不断搅拌保持12小时。将反应完的溶液在旋转蒸发仪中进行真空干燥处理，然后以石油醚/乙酸乙酯(1:3)作为洗脱剂，用硅胶柱分离提纯，得到纯品，产率为78％。实施例2在室温搅拌条件下，称取0.841g(4mmol)2-(2-羟基苯)-1-氢-苯并咪唑与0.48g(2mmol)三苯基硼烷加入到25ml甲醇溶液中，加热到80℃并在该温度下不断搅拌保持10小时。将反应完的溶液在旋转蒸发仪中进行真空干燥处理，然后以石油醚/乙酸乙酯(1:3)作为洗脱剂，用硅胶柱分离提纯，得到纯品，产率为76％。对实施例1、2所制得的配位聚合物进行表征检测：(1)晶体结构在显微镜下选取合适大小的单晶，放在BrukerSMARTCCDAREADETECTOR单晶X-衍射仪上，采用石墨单色化Mo-Ka射线配合物在293(2)K下，室温下在BrukerP4四圆衍射仪上，用经石墨单色器单色化的Mo-Kα射线在293K下，在4.14°<θ<63.83°范围内收集到衍射点3541个，其中独立衍射点为2233个；所有衍射数据使用SADABS程序进行吸收校正；晶胞参数用最小二乘法确定；数据还原和结构解折分别使用SAINT和SHELXTL程序完成。先用差值函数法和最小二乘法确定全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置，然后用最小二乘法对晶体结构进行精修。该配合物的晶体结构和三维紧密堆积结构示意图见图1、图2，晶体学衍射点数据收集与结构精修的部分参数见下表1：表1.实施例1、2所得配合物的晶体学衍射点数据收集与结构精修参数(2)差热热重分析表征采用德国耐驰TG-DSCSTA449F1型同步热分析仪，以α-Al2O3为参比物，在200ml/min的氮气气流保护，升温速率为5℃/min的条件下测定配合物的TG曲线。该配位聚合物的TG曲线如图3所示，有机配体从400.3℃开始失重，导致框架结构坍塌，说明所得配合物具有较好的热稳定性。(3)荧光表征荧光光谱采用爱丁堡BCEIA2015FS5型一体化荧光光谱仪测定，在室温条件下，配合物在甲醇溶液中(浓度为1.0×10-6mol/L)测定，该配合物的荧光光谱如图4所示，图4表明所得配合物在激发光谱为λex＝350nm的条件下出现强的发射峰λem＝385nm，说明该配合物具有好的荧光特性。它的荧光发射可能主要归因于中心原子-配体间的电子传递(MLCT)作用而引起的荧光。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，本专利技术的较佳实施例并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案的范围内，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有荧光性能的有机硼配合物，其特征在于其分子式为C27H21N4O3B，该配合物的晶体属于单斜晶系，晶胞参数为：

【技术特征摘要】
1.一种具有荧光性能的有机硼配合物，其特征在于其分子式为C27H21N4O3B，该配合物的晶体属于单斜晶系，晶胞参数为：α＝γ＝90°，β＝97.730(5)°；在每个不对称单元中包含一个硼原子、两个苯并咪唑配体和一个溶剂甲醇分子；在晶体中，硼原子采取四配位的形式形成一个扭曲的四面体结构，甲醇分子作为溶剂未参与配位，整个晶体形成一维链状的结构。2.一种具有荧光性能的有机硼配合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将4mmol2-(...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹国杰，张斌，王勇，张少民，赵振宇，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41