一种超薄手性荧光共价有机框架纳米片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于手性荧光纳米片制备技术领域，具体涉及一种超薄手性荧光COFs纳米片及其制备方法与应用。所述制备方法是在合成COFs材料TpBpy的过程中，先将含氨基的手性化合物，含氨基的疏水化合物和合成TpBpy的配体三醛基配体混合，再加入”配体，诱导合成具有手性的TpBpy。由于结构中含有疏水基团的存在，减弱了二维COFs层与层之间的π

【技术实现步骤摘要】
一种超薄手性荧光共价有机框架纳米片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于手性荧光纳米片制备
，具体涉及一种超薄手性荧光共价有机框架纳米片及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]共价有机框架(COFs)是一类新兴的多孔晶体材料，由可设计的分子构件构筑而成，这些构件通过共价键周期性地连接和扩展。它们具有高稳定性、有序开孔结构和易于功能化设计的特点。COFs刚性和有序的结构使得p
‑
π共轭能够沿二维(2D)甚至三维(3D)方向扩展，赋予其优异的光电性能。然而，亚胺键连接的二维COFs材料由于光诱导的C
‑
N键旋转，以及较强的层间π
‑
π相互作用会导致荧光淬灭，通常被认为是不良荧光材料。因此，设计合成荧光COFs具有重要的意义。
[0003]手性材料在医药、农业、化学和生物等领域有巨大的潜在应用价值而备受关注。手性共价有机框架材料是一种新兴的手性材料，在不对称催化、生物探针、药物传递和手性传感等方面潜在的应用前景使得研究人员对手性的研究被广泛的开展。但是目前用于研究荧光和圆偏振发光(CPL)的手性COFs材料还没有报道。
[0004]因此，目前迫切的需要提供一种新型同时具有手性和荧光的COFs材料及其制备方法，以拓展手性COFs材料在手性、荧光以及圆偏振发光等领域的应用。

技术实现思路

[0005]为了改善现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有高效圆偏振发光性能的超薄手性COFs纳米片及其制备方法和应用。
>[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种共价有机框架(COFs)纳米片的制备方法，包括：以三醛基间苯三酚、配体、手性含氨基化合物和含氨基疏水化合物为原料，通过溶剂热反应制备得到所述COFs纳米片；
[0008]优选地，所述配体可以选自5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
联吡啶或4,4'
‑
二氨基联苯。
[0009]根据本专利技术的实施方案，所述手性含氨基化合物选自含有一个氨基的手性化合物，例如选自(R)
‑
(+)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺、(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺、(R)
‑
(+)
‑1‑
苯基乙胺、(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
苯基乙胺、(R)
‑
(
‑
)
‑
3,3
‑
二甲基
‑2‑
丁胺和(S)
‑
(+)
‑
3,3
‑
二甲基
‑2‑
丁胺等中的一种、两种或更多种，优选为(R)
‑
(+)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺或(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺。
[0010]根据本专利技术的实施方案，所述含氨基疏水化合物可以选自三乙基苯胺、三甲氧基苯胺和三甲基苯胺中的至少一种，优选为三甲基苯胺。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述溶剂热反应的溶剂包含合成所需的有机溶剂和酸调节剂；
[0012]优选地，所述有机溶剂选自均三甲苯、二氯苯、二氧六环、N,N
‑
二甲基乙酰胺中的任意两种或者更多种的混合物，优选为均三甲苯和二氧六环；
[0013]优选地，所述酸调节剂为乙酸溶液，例如乙酸溶液的浓度可以为0.1mM～10.0M，优
选为6.0M。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述溶剂热反应的温度可以为40～180℃，优选为100～150℃，示例性为120℃。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述溶剂热反应的时间可以为24
‑
60h，例如为30
‑
50h，示例性为48h。
[0016]根据本专利技术的实施方案，所述溶剂热反应在聚四氟乙烯压力容器或Pyrex玻璃管中进行。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述COFs纳米片的制备方法包括如下步骤：
[0018](1)将所述三醛基间苯三酚、所述手性含氨基化合物、所述含氨基疏水化合物与所述有机溶剂混合，得到溶液A；
[0019](2)将”配体、所述有机溶剂和酸调节剂混合，得到溶液B；
[0020](3)将所述溶液B加入所述溶液A中，所得混合物经溶剂热反应，得到所述COFs纳米片。
[0021]根据本专利技术的实施方案，步骤(1)中，所述三醛基间苯三酚、手性含氨基化合物、含氨基疏水化合物与有机溶剂的配比为0.1mmol:(0.3
‑
0.6)mmol:(0.1
‑
0.6)mmol:(2
‑
6)mL，示例性为0.1mmol:0.3mmol:0.1mmol:2mL。
[0022]根据本专利技术的实施方案，步骤(2)中，所述配体与三醛基间苯三酚的摩尔比为(1
‑
2):1，示例性为1.5:1。
[0023]根据本专利技术的实施方案，步骤(2)中，所述配体和有机溶剂的配比为(0.1
‑
0.3)mmol:1.0mL，示例性为0.15mmol:1.0mL。
[0024]根据本专利技术的实施方案，步骤(2)中，所述有机溶剂与酸溶剂的体积比为1:(0.2
‑
0.8)，示例性为1:0.6。
[0025]根据本专利技术的实施方案，步骤(1)、(2)和/或(3)所述的混合可以采用本领域已知混合方式，例如为超声混合。
[0026]根据本专利技术的实施方案，所述方法还包括对所述溶剂热反应得到的产物进行提纯的步骤。所述提纯包括：用第一清洗溶剂对反应得到的产物进行清洗、分离，得到初步清洗产物。进一步优选采用第二清洗溶剂对所述初步清洗产物进行二次清洗；将二次清洗后的产物分散到最后一次清洗所用的清洗溶剂中，即可得到所述COFs纳米片。
[0027]优选地，所述第一清洗溶剂为有机溶剂，与溶剂热反应阶段加入的有机溶剂可以相同或不同，优选为丙酮和/或四氢呋喃等。
[0028]优选地，所述第二清洗溶剂为醇类溶剂，优选为乙醇。
[0029]本专利技术还提供一种COFs纳米片，优选由上述方法制备得到。
[0030]根据本专利技术的实施方案，所述COFs纳米片的层与层之间存在疏水作用力。
[0031]根据本专利技术的实施方案，所述COFs纳米片的平均厚度为1
‑
1.5nm，例如1.2nm。
[0032]根据本专利技术的实施方案，所述COFs纳米片具有基本如图2或图6所示的形貌。
[0033]根据本专利技术的实施方案，所述COFs本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共价有机框架COFs纳米片的制备方法，包括：以三醛基间苯三酚、配体、手性含氨基化合物和含氨基疏水化合物为原料，通过溶剂热反应制备得到所述COFs纳米片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述手性含氨基化合物选自含有一个氨基的手性化合物，例如选自(R)
‑
(+)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺、(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
(1
‑
萘基)乙胺、(R)
‑
(+)
‑1‑
苯基乙胺、(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
苯基乙胺、(R)
‑
(
‑
)
‑
3,3
‑
二甲基
‑2‑
丁胺和(S)
‑
(+)
‑
3,3
‑
二甲基
‑2‑
丁胺中的一种、两种或更多种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含氨基疏水化合物选自三乙基苯胺、三甲氧基苯胺和三甲基苯胺中的至少一种。优选地，所述配体选自5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
联吡啶或4,4'
‑
二氨基联苯。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷志刚，陈浩，康遥，张健，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：