一种新型三唑类荧光配位聚合物及其制备方法和应用技术

技术编号:9690659 阅读:120 留言:0更新日期:2014-02-20 06:22
本发明专利技术公开了一种新型三唑类荧光配位聚合物及其制备方法和应用,属于有机合成技术领域。本发明专利技术的聚合物化学式为Zn(C9H6O4)(C7H10N6)·(H2O)2,属单斜晶系,空间群为P21/c(No.14),晶胞参数为α=γ=90°,β=110.9890(10)°;本发明专利技术的聚合物采用Zn(OAc)2·2H2O、5-甲基间苯二甲酸和1,3-双(1,2,4-三唑)-丙烷作为反应物,用水热法制备得到;本发明专利技术的聚合物热稳定性好、发光强度大,是实验室合成的新产物,制备方法简单且用途广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种新型三唑类荧光配位聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机合成
,更具体地说,涉及一种新型三唑类荧光配位聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
荧光效应是指短波的紫外线照射荧光物质后,荧光物质在长波段发光的现象。荧光材料是一类重要的光电材料,以其特殊的发光机理在生物、化学、信息和材料领域具有广泛的用途,是高新技术研究的一个重要载体。荧光材料包括无机荧光材料和有机荧光材料,通常使用稀土、有机小分子或高分子作为原材料制备荧光材料,这些原料价格昂贵导致荧光材料合成成本很高,且合成过程不够环保,同时获得的荧光性能直接取决于原料的化学物理本质。这些因素导致传统荧光材料的制备与推广应用受到一定的制约。配位聚合物利用金属离子与刚性有机分子通过配位键合作用形成规则晶体,其溶解度差,一般不溶于常规的有机和无机溶剂;稳定性好,框架结构的塌陷通常在300°C以上发生;还具有低密度、结构可调、制备简单等特点,可以作为理想的荧光材料载体。如中国专利号201010107760.4,授权公告日为2011年12月18日,专利技术创造名称为:发光过渡金属有机骨架结构化合物及其制备方法,该申请案涉及一种发光过渡金属有机骨架结构化合物,其结构式:[Ζη4(μ4-0) (BTC)2(Phen)2].4Η20,其中口4为氧桥联;BTC为:1,3,5-均苯三甲酸(C9H6O6) ;phen为1,10-邻菲啰啉(C12H8N2),其分子式为C42H30N4O17Zn4,分子量为1124.18,属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数《= 15.4925(4) A, b= 15.6741(6) A,6.= 17.0388(5) A,β = 92.353(3)。,晶胞体积为 Z = 4,Dc = 1.806g/cm3。该申请案获得具有三维金属有机骨架结构的Zn-MOFs材料`,可广泛应用于生物体荧光标记物。近年来,基于配位聚合物的荧光材料快速发展,已经开始在荧光探针、染料、涂料、光学增白剂、生化分析、药物示踪以及太阳能捕集器等方面得到了应用。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服传统荧光材料合成成本高、合成过程不环保等缺点,提供了一种新型三唑类荧光配位聚合物及其制备方法和应用。本专利技术提供的聚合物热稳定性好、热解温度高,发光强度大,是实验室合成的新产物,未见诸于报道;其制备方法简单,合成时间短,原材料来源充足且用途广泛。2.技术方案为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案为:本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物,该聚合物的化学式为Zn(C9H6O4)(C7H10N6).(H2O) 2,该聚合物的结构单元属于单斜晶系,分子式为C16H20N6O6Zn,分子量为 457.76,空间群为 P2!/c (N0.14),晶胞参数为:a = 9.5486(8) k, b = 21.4761(18) A,c= 10,1720(9)人,α = y =90°,β =110.9890 (10)。。更进一步地,所述的聚合物是采用Zn(OAc)2.2Η20、5_甲基间苯二甲酸和1,3_双(I,2,4-三唑)-丙烷作为反应物,用水热法制备得到的。更进一步地,所述的Zn(OAc)2.2Η20、5_甲基间苯二甲酸和1,3_双(1,2,4_三唑)_丙烷的摩尔比为I~2:1:1。本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的制备方法,所述的新型三唑类荧光配位聚合物的化学式为Zn(C9H6O4) (C7H10N6).(H2O)2,该聚合物的结构单元属于单斜晶系,分子式为 C16H20N6O6Zn,分子量为 457.76,空间群为 P2/C (N0.14),晶胞参数为:a = 9.5486(8) A,b= 21.4761(18) A, c= 10.1720(9) Α, α = y=90°,β =110.9890 (10)。;该聚合物的制备步骤为: I)在加热搅拌条件下,将氢氧化钠水溶液加入到5-甲基间苯二甲酸的悬浊液中,氢氧化钠与5-甲基间苯二甲酸的摩尔比为I~1.2:2,搅拌IOmin后停止加热和搅拌;2)称取Zn(OAc)2.2Η20将其加入上述溶液中,Zn(OAc)2.2Η20与5-甲基间苯二甲酸的摩尔比为I~2:1,搅拌IOmin出现沉淀;3)将1,3_双(1,2,4_三唑)_丙烷加入步骤2)所得溶液中,Zn(OAc)2.2Η20、5-甲基间苯二甲酸和1,3_双(1,2,4-三唑)-丙烷的加入量摩尔比为I~2:1:1,搅拌反应 30min ; 4)将步骤3)所得混合溶液转移至带有聚四氟乙烯内衬的钢制反应釜中,密封升温至130~160°C,在自生压力下反应48~96h,然后再以2~5°C /h的速率降温至室温,洗涤,过滤,自然干燥,得到所述新型三唑类荧光配位聚合物。更进一步地,步骤I)中所述的氢氧化钠水溶液的浓度为1M。本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的应用,该新型三唑类荧光配位聚合物应用于制造光信息传递与显示设备、发光油墨、激光、工艺品喷涂和网印、白光LED、道路交通安全标牌、光学增白剂、化学传感器、闪烁体、太阳能捕集器、药物示踪、医学成像以及荧光探针。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:(I)本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物,该聚合物是一种新型的荧光晶体材料,该材料在程序控温下缓慢析晶产生了规则的形貌,且该聚合物为三元组分,分子量大因而难溶于常规的有机和无机溶剂,热稳定性好、热解温度高,发光强度大;(2)本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的制备方法,采用水热法制备该新型三唑类荧光配位聚合物,制备工艺简单、易操作,合成时间短、反应快速,原材料来源充足、生产成本低廉,产率高,实验重现性好,环境友好;(3)本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物可应用于制造光信息传递与显示设备、发光油墨、激光、工艺品喷涂和网印、白光LED、道路交通安全标牌、光学增白剂、化学传感器、闪烁体、太阳能捕集器等荧光器件,也可用于药物示踪、医学成像以及荧光探针等,用途广泛。【附图说明】图1为本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的配位环境示意图(图中未标注的原子为碳原子);图2为本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的骨架结构图(沿[111]轴方向);图3为本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物粉末的X-射线衍射图;图4为本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物粉末的荧光图谱;图5为本专利技术的一种新型三唑类荧光配位聚合物的热重-微商热重分析图。【具体实施方式】为进一步了解本专利技术的内容,结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。实施例1结合附图,本实施例的一种新型三唑类荧光配位聚合物,该聚合物的化学式为Zn(C9H6O4) (C7H10N6).(H2O)2,该聚合物的结构单元属于单斜晶系,分子式为C16H2tlN6O6Zn,分子量为 457.76,空间群为 Ρ2Λ(Νο.14),晶胞参数为:a = 9.5486(8) A,b = 21.4761(18) A,c= 10.1720(9) Α, α = y =90° , β =110.9890 (10) °。通过联合运用X-射线单晶衍射仪、X-射线粉末衍射仪、热重仪以及荧光光谱仪对本实施例的新型三唑本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型三唑类荧光配位聚合物,其特征在于:该聚合物的化学式为Zn(C9H6O4)(C7H10N6)·(H2O)2,该聚合物的结构单元属于单斜晶系,分子式为C16H20N6O6Zn,分子量为457.76,空间群为P21/c(No.14),晶胞参数为:α=γ=90°,β=110.9890(10)°。FDA0000419858900000011.jpg,FDA0000419858900000012.jpg,FDA0000419858900000013.jpg

【技术特征摘要】
1.一种新型三唑类荧光配位聚合物,其特征在于:该聚合物的化学式为Zn(C9H604) (C7H10N6) ? (H20) 2,该聚合物的结构单元属于单斜晶系,分子式为C16H20N606Zn,分子量 为 457.76,空间群为 PSi/c^No. 14),晶胞参数为:《 = 9_5486(8) A,/) = 21.4761(18) A, c= 10.1720(9) A, a = y=90° , ^=110.9890(10)°。2.根据权利要求1所述的一种新型三唑类荧光配位聚合物,其特征在于:所述的聚合 物是采用Zn(0Ac)2 .2H20、5-甲基间苯二甲酸和1,3-双(1,2,4-三唑)-丙烷作为反应物, 用水热法制备得到的。3.根据权利要求2所述的一种新型三唑类荧光配位聚合物,其特征在于:所述的 Zn (0Ac)2 ? 2H20、5-甲基间苯二甲酸和1,3_双(1,2,4-三唑)-丙烷的摩尔比为1?2 :1 : 1。4.一种新型三唑类荧光配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述的新型三唑类 突光配位聚合物的化学式为Zn(C9H604) (C7H10N6) ? (H20)2,该聚合物的结构单兀属于单 斜晶系,分子式为C16H20N606Zn,分子量为457. 76,空间群为P2/C (No. 14),晶胞参数为: 0 = 9.5486(8) A, /i = 21.4761(18) A, c = 10.1720(9) A,...

【专利技术属性】
技术研发人员:文桂林赵星刘道富鲍霞王凤武
申请(专利权)人:淮南师范学院
类型:发明
国别省市:

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