一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物及其制备方法和应用。网状结构稀土铕(III)配位聚合物具有以下化学表达式：[Eu

【技术实现步骤摘要】
一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种荧光探针，具体涉及一种2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根、DMF作为配体与金属铕离子配位生成的网状结构稀土铕(III)配位聚合物，还涉及其制备方法和在荧光检测Fe3+中的应用，属于传感

技术介绍
荧光化学传感器是指随着待测物的加入体系的荧光光谱发生较明显变化的物质。由于荧光化学传感器具有灵敏度高、检测方便、快捷和价廉等特点，在环境和生物体中检测金属离子得到了广泛的应用。铁元素对生命体具有重要影响，在生物体系中扮演的重要角色。铁元素与人的生命活动息息相关：具有造血功能，在血液中还起运输氧和营养物质的作用；铁在代谢过程中可反复被利用参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及各种酶的合成，促进生长；如果铁质不足可导致缺铁性贫血，免疫功能下降和新陈代谢紊乱。因此如何快速、准确地识别铁离子非常重要，而使用荧光分析的方法检测铁并被广泛应用到工业生产中的例子较少。我国是世界稀土资源最丰富的国家,占世界储量的80％,在稀土研究方面有着得天独厚的优势。由于稀土离子特殊的4f电子组态能级、4f5d能级及电荷转移带结构,使稀土发光材料的吸收、激发和发射光谱展现出范围很宽且内涵丰富的光学光谱和发光特性,从真空紫外延伸到近红外光谱区,构成取之不尽的光学宝库。近年来，稀土配合物功能材料的研究十分活跃，其中，稀土荧光发光材料由于其优越的发光性能逐渐成为当前化学、物理、生物及材料科学研究的重要内容。稀土配合物的发射光谱谱带尖锐、半峰宽度窄、色度高，这些独特优点是其它发光材料所不具备的。稀土配合物具有较长的发光寿命，通过使用时间分辨测量技术，可有效地排除来自于探针自身、生物样本及其他短寿命的荧光背景，从而提高检测灵敏度和准确性，同时，稀土配合物的发射光谱谱带尖锐、stocks位移大的特点也有利于降低背景荧光对测定的干扰。因此，稀土配合物作为荧光基团的探针优势明显，正日益受到广泛关注。目前，已有一些稀土配合物荧光探针被设计出来并应用于各种生物活性物种的跟踪和检测，如：单线态氧(1O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化氮(NO)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(HO·)、酯酶、谷胱甘肽(GSH)。但是利用稀土配合物荧光探针检测Fe3+的相关报道比较少。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是在于提供一种以2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根为主配体，DMF为辅配体，以及金属铕离子为中心金属离子的配合物，其具有较强的荧光性能，且在Fe3+作用下发生荧光猝灭的特点。本专利技术的第二个目的是在于提供了一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物的制备方法，该方法装置及操作简单，反应条件温和，产物分离提纯容易，有利于大规模生产。本专利技术的第三个目的是在于提供一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物的应用，将其作为荧光探针，应用于三价铁离子检测，特别适合复杂金属离子溶液体系中的三价铁离子的荧光检测，具有选择性好，灵敏度高的特点。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物，其具有以下重复结构单元：[Eu2(C24H16O6)3(C3H7NO)6]；其中，C24H16O6为2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根配体单元；C3H7NO为DMF配体单元。本专利技术的网状结构稀土铕(III)配位聚合物具以下化学表达式[Eu2(C24H16O6)3(C3H7NO)6·(C3H7NO)(H2O)]n，其中，六分子C3H7NO参与配位，而一分子DMF和水掺杂在其中，但是其并未参与配位。n为正整数。作为一个优选的技术方案，网状结构稀土铕(III)配位聚合物的晶体结构数据：属三斜晶系，空间群α＝102.901(5)°,β＝104.775(5)°,γ＝107.519(6)°,Z＝2,Dc＝1.597g/cm3,F(000)＝1222。最终偏离因子R1＝0.0576,wR2＝0.1610。本专利技术提供的网状结构稀土铕(III)配位聚合物的分子结构：在配位聚合物分子中，2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根作为桥联配体同时与相邻的二个铕(III)离子配位，整个分子形成了网状结构。中心铕(III)离子处于九个氧原子的配位环境中，其中6个氧原子来自三个2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根，另个3个氧原子来自三个N,N'-二甲基甲酰胺分子。同时，分子中还有未配位的溶剂N,N'-二甲基甲酰胺和水分子。Eu-O的键长在范围，在正常范围内。本专利技术的网状结构稀土铕(III)配位聚合物的性能：(1)IR(KBr，cm-1)：1676(vs)，1560(s)，1412(s),1344(s)，1260(m),519(w)。(2)在三用紫外灯下，用波长为254nm紫外光激发时，该配位聚合物发出强的红色荧光；使用荧光分光光度计测定其荧光光谱，当激发波长为329nm时，该配位聚合物在593nm和617nm处有二个荧光发射峰，分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2的电子跃迁，其中在617nm处的荧光强度最强。本专利技术还提供了一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物的合成方法，该方法是将2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸加入至水和DMF混合溶剂中，调节溶液体系pH至5～6，回流反应，再加入铕盐，继续回流反应后，冷却，在反应液中先加入醇水混合溶剂，再加入邻菲啰啉的醇溶液，液面分层，挥发结晶，即得。作为一个优选的方案，2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸、邻菲啰啉以及铕盐的摩尔比为0.11～0.15:0.08～0.12:0.06～0.10。2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸、邻菲啰啉以及铕盐的摩尔比最优选为0.13:0.10:0.08。作为一个优选的方案，水和DMF混合溶剂中水和DMF的体积比为1:3～7。水和DMF混合溶剂中水和DMF的体积比最优选为1:5。DMF的引入对网状结构稀土铕(III)配位聚合物十分重要，如果选用其他溶剂替换或者用量比例不合适，难以获得高纯度的网状结构稀土铕(III)配位聚合物晶体。作为一个优选的方案，所述醇水混合溶剂中水和醇的体积比1:1～3；所述醇为乙醇、甲醇中至少一种。所述醇水混合溶剂中水和醇的体积比最优选为1:2。本专利技术的网状结构稀土铕(III)配位聚合物的具体合成方法：将0.13mmol2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸加入到的圆底烧瓶中，加入12ml水和DMF(体积比1:5)组成的混合溶剂，加入氢氧化钠溶液调溶液pH＝5～6，加热回流使其溶解，然后向此混合溶液中加入0.08mmol六水硝酸铕，继续加热回流，冷却，将得到的混合溶液转入到玻璃试管中。在试管中的液面上先加入3ml由水和乙醇(体积比1：2)组成的混合溶剂，然后再加入4ml溶有0.10mmol邻菲啰啉的乙醇溶液，试管中溶液分层。将打了小孔的保鲜薄膜覆盖试管口，于室温下静置，二个星期后在试管的下层得到无色晶体产品。本专利技术还提供了一种网状结构稀土铕(I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物，其特征在于：具有以下重复结构单元：/n[Eu

【技术特征摘要】
1.一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物，其特征在于：具有以下重复结构单元：
[Eu2(C24H16O6)3(C3H7NO)6]；
其中，
C24H16O6为2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸根配体单元；
C3H7NO为DMF配体单元。


2.根据权利要求1所述的一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物，其特征在于：网状结构稀土铕(III)配位聚合物的晶体结构数据：属三斜晶系，空间群α＝102.901(5)°,β＝104.775(5)°,γ＝107.519(6)°,Z＝2,Dc＝1.597g/cm3,F(000)＝1222。


3.权利要求1或2所述的一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物的合成方法，其特征在于：将2,5-二(4-甲基苯甲酰基)对苯二甲酸加入至水和DMF混合溶剂中，调节溶液体系pH至5～6，回流反应，再加入铕盐，继续回流反应后，冷却，在反应液中先加入醇水混合溶剂，再加入邻菲啰啉的醇溶液，液面分层，挥发结晶，即得。


4.根据权利要求3所述的一种网状结构稀土铕(III)配位聚合物的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖群，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43