一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用，其中所述三联吡啶锌(II)配合物的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及变色材料的
，尤其涉及一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用。
技术介绍
刺激响应材料是一类具有"智能"行为的材料，当接收外部环境的刺激信号(如pH值、光、温度、电压、氧化还原剂和气体等)，自身结构或状态发生较大改变，从而影响其物理化学性质，进而体现出相应的功能。大量的研究结果表明，刺激响应材料在纳米材料科学、生命科学及临床医学领域中有着广泛的应用前景。变色效应作为最普遍的刺激响应之一，常见的类型有溶致变色、电致变色(Electrochromic，EC)、热致变色、力致变色、光致变色、酸致变色等。其中，有机溶致变色材料常可作为荧光探针用于不同种类溶剂和离子的检测，或实现对有机微环境灵敏检测的传感器；有机电致变色材料由于其色彩丰富、成本低、可制作柔性器件，其器件可动态调节太阳能的输入和输出，实现光密度连续可逆变化，且工作电压低(通常<3V)、功耗低，可广泛用于节能建筑领域。因此，有机溶致与电致变色材料已成为目前极具发展潜力的智能新材料。三联吡啶的分子骨架中含有多个N杂原子，是一类具有较强配位能力的三齿有机配体，与过渡金属具有良好的螯合能力，被广泛用于构筑分子器件、超分子组装体、金属离子的比色测定和配位化学的研究。三联吡啶与过渡金属形成的金属配合物往往具有较大的共平面结构，易于形成π-π共轭和金属间相互作用，使得该类材料优异的光电性能。常见的三联吡啶基金属配合物有机光电材料有三联吡啶钌(II)配合物、三联吡啶铁(II)配合物、三联吡啶铂(II)配合物、三联吡啶金(II)配合物等，但现有的三联吡啶金属配合物的性能单一，小分子配合物通常不易进行溶液加工，常需要借助真空蒸镀完成器件制备。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用，旨在解决现有三联吡啶金属配合物的性能单一及不易进行溶液加工的问题。本专利技术的技术方案如下：一种三联吡啶锌(II)配合物，其中，所述三联吡啶锌(II)配合物的结构式为：其中R1选自碳原子数为1～12的烷基中的一种；R2、R3均选自H、CN中的一种，且R2、R3不相同；X选自CH3COO-、BF4-、PF6-、ClO4-、HSO4-中的一种。所述的三联吡啶锌(II)配合物，其中，R1选自CH3、n-C4H9、n-C6H13、n-C8H15、n-C10H21、n-C12H25中的一种。一种上述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其中，包括步骤：A、在惰性气体保护下，将化合物L1、L2溶于有机溶剂中，加入碱，25-50℃搅拌2-5h，对反应混合液进行调至中性，萃取，干燥，结晶，得到化合物L3；L1的结构式为L2的结构式为L3的结构式为其中，R4为CH2CN，R5为CHO；或R4为CHO，R5为CH2CN；B、将化合物L3溶于甲醇中，在惰性气体保护下加入Zn(CH3COO)2，在40-80℃搅拌18-30h，分离、干燥、结晶得到阴离子为CH3COO-的三联吡啶锌(II)配合物；将阴离子为CH3COO-的三联吡啶锌(II)配合物溶于溶剂中，然后加入NaX的溶液，其中X＝BF4-、PF6-、ClO4-或HSO4-，搅拌，分离、过滤、结晶得阴离子为BF4-、PF6-、ClO4-或HSO4-的三联吡啶锌(II)配合物。所述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其中，步骤A中，所述有机溶剂选自乙醇、四氢呋喃中的一种。所述的三联吡啶锌(II)配合物制备方法，其中，步骤A中，所述碱选自NaOH、KOH、t-BuOK中的一种。所述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其中，步骤A中，所述化合物L1、化合物L2、碱的摩尔比为1:1:4。所述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其中，步骤B中，所述溶剂为乙腈和四氢呋喃的混合物，乙腈和四氢呋喃的体积比为5～10:1。所述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其中，步骤B中，所述阴离子为CH3COO-的三联吡啶锌(II)配合物与所述NaX的摩尔比为1:5～20。一种如上所述的三联吡啶锌(II)配合物的应用，其中，所述三联吡啶锌(II)配合物用作变色材料。有益效果：本专利技术通过采用柔性碳链对三联吡啶配体进行修饰，在三联吡啶锌(II)配合物刚性骨架的外围以柔性链连接，获得一种新型三联吡啶锌(II)配合物，该三联吡啶锌(II)配合物溶液加工性良好，具备优良的溶致变色和电致变色特性，适于作为智能变色材料。附图说明图1为本专利技术实施例1配体L3-6的1HNMR谱图。图2为本专利技术实施例1配体L3-6的13CNMR谱图。图3为本专利技术实施例1化合物6-Zn-CH3COO的1HNMR谱图。图4为本专利技术实施例1化合物6-Zn-CH3COO的13CNMR谱图。图5为本专利技术实施例1在不同极性的溶剂中化合物6-Zn-CH3COO的UV-Vis图。图6为本专利技术实施例1在不同极性的溶剂中化合物6-Zn-CH3COO的PL谱图，c＝1.0×10-5M，λex＝360nm。图7为本专利技术实施例1在不同极性的溶剂中化合物6-Zn-CH3COO的斯托斯克位移与溶剂取向极化度的定量关系图。图8为本专利技术实施例2配体L3-12的1HNMR谱图。图9为本专利技术实施例2配体L3-12的13CNMR谱图。图10为本专利技术实施例2化合物12-Zn-CH3COO的1HNMR谱图。图11为本专利技术实施例2化合物12-Zn-CH3COO的13CNMR谱图。图12为本专利技术实施例2在不同极性的溶剂中化合物12-Zn-CH3COO的UV-Vis图。图13为本专利技术实施例2在不同极性的溶剂中化合物12-Zn-CH3COO的PL谱图，c＝5.0×10-6M，λex＝360nm。图14为本专利技术实施例2化合物12-Zn-CH3COO在不同极性的溶剂中斯托斯克位移与溶剂取向极化度的定量关系图。图15为本专利技术实施例2化合物12-Zn-CH3COO经纳米压印制得的器件的SEM图。图16为本专利技术实施例3化合物12-Zn-BF4的1HNMR谱图。图17为本专利技术实施例3化合物12-Zn-BF4的13CNMR谱图。图18为本专利技术实施例3化合物12-Zn-BF4的19FNMR谱图。图19本专利技术化合物12-Zn-CH3COO、12-Zn-PF6的固态PL谱图，λex＝365nm。图20为本专利技术实施例4化合物12-Zn-PF6的1HNMR谱图。图21为本专利技术实施例4化合物12-Zn-PF6的13CNMR谱图。图22为本专利技术实施例4化合物12-Zn-PF6的19FNMR谱图。图23为本专利技术实施例4化合物12-Zn-PF6的固态PL谱图，λex＝365nm。图24为本专利技术实施例4电致变色后化合物12-Zn-PF6溶液中阴极与阳极的PL谱图，λex＝360nm。具体实施方式本专利技术提供一种三联吡啶锌(II)配合物及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种三联吡啶锌(II)配合物，其中，所述三联吡啶锌(II)配合物的结构式为：其中R1选自碳原子数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三联吡啶锌(II)配合物，其特征在于，所述三联吡啶锌(II)配合物的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种三联吡啶锌(II)配合物，其特征在于，所述三联吡啶锌(II)配合物的结构式为：其中R1选自碳原子数为1～12的烷基中的一种；R2、R3均选自H、CN中的一种，且R2、R3不相同；X选自CH3COO-、BF4-、PF6-、ClO4-、HSO4-中的一种。2.根据权利要求1所述的三联吡啶锌(II)配合物，其特征在于，R1选自CH3、n-C4H9、n-C6H13、n-C8H15、n-C10H21、n-C12H25中的一种。3.一种如权利要求1或2所述的三联吡啶锌(II)配合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在惰性气体保护下，将化合物L1、L2溶于有机溶剂中，加入碱，25-50℃搅拌2-5h，对反应混合液进行调至中性，萃取，干燥，结晶，得到化合物L3；L1的结构式为L2的结构式为L3的结构式为其中，R4为CH2CN，R5为CHO；或R4为CHO，R5为CH2CN；B、将化合物L3溶于甲醇中，在惰性气体保护下加入Zn(CH3COO)2，在40-80℃搅拌18-30h，分离、干燥、结晶得到阴离子为CH3COO-的三联吡啶锌(II)配合物；将阴离子为CH3COO-的三联吡啶锌(II)配合物溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振强，孟振功，张燕凤，付阔，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44