一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关及其应用，其中分子开关为配合物1——[双锌(反

【技术实现步骤摘要】
一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关及其应用


[0001]本专利技术涉及一种新型的分子开关，确切地说是一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关及其应用。

技术介绍

[0002]越来越多的研究表明，在未来的世界中，分子器件将会扮演相当重要的角色。各式各样的分子器件正逐步地被开发，并逐步被应用起来。各种研究结果表明，光控分子开关在光存储器、化学传感、光电子器件、光开关、生物成像等领域中表现出广泛的应用前景，因此，光控分子开关成为科学家们研究的热点之一。在配合物中，以其中有机单烯烃分子为研究目标，探索烯烃化合物的顺反异构体相互转变的条件及性质还未有报道。烯烃分子的反式与顺式之间的转变可导致整个有机分子平面的破坏，影响分子整体的共轭效应，从而进一步造成配合物的某些物理及化学性质的变化。但众所周知，单烯烃有机物反式构象的稳定性高于顺式构象，因此在研究其顺反异构体时很难得到稳定的顺式构象，而分子开关要求化合物拥有独特的双稳态特征，这样才能分别清晰地探索顺反异构体各自的性能和在两种状态之间转化的条件。配合物结构多样，热稳定性好，其特殊的空间体积、空间位阻和复杂的配位环境使其成为研究烯烃顺反异构的良好载体。同时光致固相反应是一种绿色、洁净、节能、节约的合成方法，单晶到单晶的转化使得化学反应机理、化学反应过程、及化学反应结果清晰明确，是最活跃和最有科学意义的研究领域之一。因此，以配合物为载体，探索和发现新类型的光控分子开关，并将其推广应用，具有重要的科学意义和使用价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关及其应用。本专利技术利用配合物作为载体，在短波长的紫外光辐射下，烯烃配体1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯由反式构象转变成了顺式构象，在长波长的紫外光辐射下，1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯由顺式构象返回到了反式构象。
[0004]本专利技术基于烯烃顺反异构的配合物分子开关，为配合物1——[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑ꢀ
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
或配合物2——[双锌(顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
。n为重复单元数，是任意正整数。
[0005]配合物1的晶体属于单斜晶系，空间群为P
21/C
，晶胞参数为为α＝90
°
，β＝102.19(3)
°
，γ＝90
°
，
[0006]配合物2的晶体属于单斜晶系，空间群为C
2/c
，晶胞参数为为α＝90
°
，β＝97.52(3)
°
，γ＝90
°
，
[0007]本专利技术基于烯烃顺反异构的配合物分子开关的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1：配合物1的合成
[0009]将反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯、1,4
‑
萘二甲酸、六水合硝酸锌和去离子水置于反应釜中，于 160℃恒温反应48小时，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤、收集晶态化合物，可得配合物1——[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
。
[0010]步骤2：由配合物1转变为配合物2
[0011]将晶态配合物1置于发射波长为254nm的LED紫外灯(20W)下2cm距离处，光照 10分钟，即可得到配合物2——[双锌(顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
。
[0012]步骤3：由配合物2转变为配合物1
[0013]将配合物2置于发射波长为380nm的LED紫外灯(20W)下2cm距离处，光照5分钟，即可得到配合物1——[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
。
[0014]其中，反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯和顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯的化学结构式如下所示：
[0015][0016]本专利技术配合物中烯烃化合物1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯，在长波紫外光和短波紫外光的辐射下，顺反异构体可逆转化过程示意如下：
[0017][0018]在可逆转化过程中，产物配合物1的收率为100％，产物配合物2的收率为100％。
[0019]由于配合物的框架结构和空间位阻的影响，本专利技术配合物中的烯烃化合物1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯，在长波紫外光和短波紫外光的辐射下，其反式构象和顺式构象可以自由切换。因此，该配合物是一个基于烯烃顺反异构的新型的分子开关。
[0020]本专利技术制备方法工艺简单、反应条件温和、产率高。
附图说明
[0021]图1为[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
的晶体结构图；
[0022]图2为[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
结构中烯烃分子反式构象图；
[0023]图3为[双锌(顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]n
的晶体结构图；
[0024]图4为[双锌(顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于烯烃顺反异构的配合物分子开关，其特征在于：所述分子开关为配合物1——[双锌(反
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]
n
或配合物2——[双锌(顺
‑
1,2
‑
双(3
‑
吡啶基)
‑
乙烯)
‑
双(1,4
‑
萘二甲酸基)]
n
；n为重复单元数，是任意正整数。2.根据权利要求1所述的基于烯烃顺反异构的配合物分子开关，其特征在于：配合物1的晶体属于单斜晶系，空间群为P
21/C
，晶胞参数为晶胞参数为α＝90
°
，β＝102.19(3)
°
，γ＝90
°
，配合物2的晶体属于单斜晶系，空间群为C
2/c
，晶胞参数为晶胞参数为晶胞参数为α＝90
°
，β＝97.52(3)
°
，γ＝90
°
，3.一种权利要求1或2所述的基于烯烃顺反异构的配合物分子开关的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：配合物1的合成将反
‑
1,2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李妮娅，刘东，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：