三联吡啶苯甲酸锌配合物及制备条件制造技术

本发明专利技术属于荧光固体材料领域，具体涉及一种三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)

【技术实现步骤摘要】
三联吡啶苯甲酸锌配合物及制备条件
本专利技术属于荧光固体材料领域，涉及一种过渡金属配合物，具体涉及一种三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]及其制备条件。
技术介绍
在商品经济社会，防伪是人们普遍关注的重要问题，化学防伪因为制造简单，识别方便，成本较低，保密性好，可靠性高，是一个具有广泛应用前景的方法。化学防伪技术的发展依赖于新型的化学防伪材料的发现，一直以来，化学防伪荧光材料的制备大多数以稀土元素为主要原料，但一方面稀土元素价格昂贵，使用和成本上受到一定的限制，另一方面随着稀土资源的消耗，稀土荧光材料已经难以满足现代工业的需求。而普通过渡金属锌由于价廉易得，配位能力强，结晶条件宽，结构多样，发光性能较好等特点，已经成为荧光材料研究领域的重要方向，特别是激发条件简单、成本低廉的长波荧光材料，一直是本领域技术人员研究的焦点。然而到目前为止，发蓝色荧光的锌有机配位聚合物极多，但发黄色或红色荧光的长波锌有机配位聚合物荧光材料却不多见，且由于超分子领域的特殊性，其制备条件一直是个暗箱，尚无逻辑理论可言，因此，开发新型的长波锌有机配位配合物荧光材料及其制备条件，在长波荧光防伪等
具有重要的意义和很好的市场应用前景，且为替代稀土资源提供可能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，该配合物可在紫外光照射下发射黄色荧光，λmax为582nm，且具有较高的热稳定性，可用于新型的长波荧光防伪材料的制备。本专利技术的另一个目的是提供本专利技术三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备条件，所述制备过程操作简单，产率可达到69.0％。为实现上述专利技术目的，提供以下技术方案：三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，其配位结构如式(1)所示：其中：tpb-是有机羧酸Htpb脱去1个羧基氢原子后的组分，Htpb的结构式如式(2)所示：具体的，所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]由组分Htpb和硝酸锌制备而成，所述有机羧酸Htpb是一种含N、O的多齿螯合配体，Htpb脱去1个羧基氢原子后的组分tpb-，其氮原子螯合中心锌离子形成三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]。具体的，所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]每个锌离子采用六配位方式，一个锌离子与两个tpb-的六个吡啶基的氮原子螯合形成上述结构的金属-有机配合物。本专利技术还提供了三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备条件，包括如下步骤：a)按下述摩尔配比称取原料，Htpb︰Zn(NO3)2︰DMF︰H2O︰HNO3的摩尔比为1：1～2：516～774：7778～8888：12～18，将原料混合搅拌0.5～1.5h；b)将步骤a)所得的混合物在密闭容器中，130～150℃下反应2～4天；c)冷却，过滤，洗涤，干燥，得到目标产物。优选地，步骤a)中Htpb、Zn(NO3)2、DMF、H2O和HNO3的摩尔比为1：2：516：8888：18。优选地，步骤b)中所述的密闭容器为反应釜。优选地，步骤b)中所述的反应时间为3天。优选地，步骤b)中所述的反应温度为140℃。优选地，步骤c)中所述的洗涤为依次用DMF和水洗涤。优选地，步骤c)中所述的干燥为自然干燥。本专利技术人通过大量的实验条件摸索，获得了一种三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，在日光下为浅黄色，在紫外光365nm照射下，发出黄色荧光，热稳定性高，热重实验中300℃以上，骨架才开始分解，此性质为锌基长波荧光固体材料的应用奠定了基础，具有可以应用于油墨防伪技术中的潜力，如用于票据、货币、证券等高端产品的防伪。此外，本专利技术提供的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备条件，操作过程简单，结晶纯度高，产率可达到69.0％。附图说明图1是Htpb的结构式；图2是[Zn(tpb)2(Htpb)2]配位单元的晶体结构；图3是锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]在365nm紫外灯照射下的黄色荧光照片；图4是锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的热重曲线(空气氛围；横坐标—温度；纵坐标—残留百分比)；图5是锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的X-射线粉末衍射图(横坐标—角度；纵坐标—衍射相对强度)；图6是锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的荧光发射峰图(横坐标—波长；纵坐标—发射相对强度)。具体实施方式实施例1本专利技术锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备a)按下述摩尔配比称取原料，Htpb：Zn(NO3)2：DMF：H2O：HNO3的摩尔比为1：2：516：8888：18，至于50mL玻璃烧杯中，混合搅拌0.5小时；b)将步骤a)所得混合物转移入25mL反应釜中，140℃下反应3天；c)自然冷却至室温，观察到黄色晶体，过滤，依次用DMF、水洗涤，自然干燥得到目标产物。使用Perkin-Elmer2400元素分析仪对目标产物的C、H、N元素进行元素分析，计算值(％)：C,71.93；H,4.02；N,11.18；实际测得(％)：C,71.87；H,4.03；N,11.21。使用NicoletImpact410FTIR光谱仪，以KBr为底物，在400-4000cm-1范围内对目标产物进行红外分析，FT-IR(KBr,cm-1):3047(m),2964(w),1632(m),1609(vs),1494(m),1398(vs),1245(s),1221(s),1121(m),889(m),836(m)。对目标产物进行X-射线单晶衍射分析，其晶体结构见图2，目标产物的每个锌离子采用六配位方式，一个锌离子与两个tpb-吡啶基的氮原子螯合。目标产物在365nm紫外光照射下，显示黄色荧光，见图3。使用岛津XRD-6100型X-射线衍射仪对目标产物进行粉末衍射测试，所得的X-射线粉末衍射图谱与经mercury软件模拟的图谱匹配度极高，结果见图5，本条件制备的目标产物样品纯度较高。重复本实施例多次，得到的锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的质量为6.7～7.6mg，根据Htpb计算收率，即根据反应物中Htpb与[Zn(tpb)2(Htpb)2]的摩尔比，得出[Zn(tpb)2(Htpb)2]的理论质量，锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的实际质量占理论质量的比值即为产率，产率为60.1％～69.0％。实施例2本专利技术锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备a)按下述摩尔配比称取原料，Htpb：Zn(NO3)2：DMF：H2O：HNO3的摩尔比为1：1：516：8888：12，置于50mL玻璃烧杯中，混合搅拌1小时；b)将步骤a)所得混合物转移入25mL反应釜中，130℃下反应3天；c)自然冷却至室温，观察到浅黄色晶体，过滤，依次用DMF、水洗涤，自然干燥得到目标产物。同实施例1的条件对目标产物进行元素分析、红外、荧光、X-射线粉末衍射表征，结果与实施例1相似，实施例2制得的目标产物与实施例1制得的目标产物相同，样品纯度较高，结果见图5。重复本实施例多次，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)

【技术特征摘要】
1.三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，其配位结构如式(1)所示：其中：tpb-是有机羧酸Htpb脱去1个羧基氢原子后的组分，Htpb的结构式如式(2)所示：2.如权利要求1所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，其特征在于：所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]是由tpb-的氮原子螯合中心锌离子形成的。3.如权利要求1或2所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]，其特征在于：所述的三联吡啶苯甲酸锌配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]是一个锌离子与两个tpb-的六个吡啶基的氮原子螯合的六配位方式形成的。4.权利要求1-3任一项所述的锌有机配合物[Zn(tpb)2(Htpb)2]的制备条件，包括如下步骤：a)按下述摩尔配比称取原料，Htpb︰Zn(NO3)2︰DMF︰H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄坤林，于方舟，傅雪莲，虞哲，张明星，陈新，冉红雨，徐文娟，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50