[发明专利]一种锌金属-有机配位聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配位聚合物及其制备方法，尤其涉及一种锌金属-有机配位聚合物及其制备方法。

背景技术

金属-有机配位聚合物是一类非常重要的非线性光学材料，其原理是将具有良好非线性光学性质的有机生色团分子与光学品质好的金属离子结合起来，使其获得非线性光学性能良好、光学品质优良的非线性材料。由于配体和金属离子的多样性，金属-有机配位聚合物也有多样的结构，较单纯的有机分子构成的非线性材料有更多的优势，为其进行分子设计和材料工程拓展提供了有利条件。金属离子具有不同的d或f电子数，不同的氧化态和配位数可形成不同的三维的结构，导致独特的光电性能。另外，金属-有机配位聚合物由于存在光子从配体到金属或从金属到配体的跃迁，有较大的基态偶极矩和极化率，基态和激发态之间的能级差较小，有利于提高材料的光电响应速度。通过设计和合成具有一定结构特征的新型配体与金属离子反应，将能获得性能良好的金属-有机配位聚合物非线性光学材料。近年来金属-有机聚合物二阶非线性光学材料在很多方面显示出极高的应用价值，如高速光通讯和光信息处理等，是当今二阶非线性光学材料的研究热点。从金属-有机配位聚合物非线性光学材料的角度来看，4-(1，2，4-1H-三氮唑)苯甲酸配体构成的金属-有机配位聚合物是一类潜在的、良好的非线性光学材料，因为4-(1，2，4-1H-三氮唑)苯甲酸的三唑环平面与苯环平面能形成一个大π离域体系，为产生良好的二阶非线性效能提供了可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌金属-有机配位聚合物及其制备方法，该化合物可以作为一种潜在的二阶非线性光学材料。

本发明是这样来实现的，一种锌金属-有机配位聚合物，其特征是化学式为[Zn·(C₉H₆N₃O₂)₂]，单斜晶系，空间群为Cc，单胞参数为a＝12.3～12.5b＝20.1～20.3c＝8.1～8.3α＝90°，β＝114～116°，γ＝90°，Z＝4。

一种锌金属-有机配位聚合物的制备方法，具体步骤如下：将硝酸锌和4-(1，2，4-1H-三氮唑)苯甲酸按照1∶1的摩尔比例进行反应，其中硝酸锌的质量控制为45毫克，然后放入盛有10毫升乙醇的体积为25毫升的高压釜中，然后恒温在395K反应5天，最后自然冷却降至室温，得到浅黄长方状晶体，即为锌金属-有机配位聚合物。此时得到浅黄长方状晶体为锌金属-有机配位聚合物，产率约为76％。

一种锌金属-有机配位聚合物，应用于二阶非线性光学材料。

本发明所述的锌金属-有机配位聚合物，其特征是应用于二阶非线性光学材料。

本发明具体反应式为：

2C₉H₇N₃O₂(4-(1，2，4-1H-三氮唑)苯甲酸)+Zn(NO₃)₂→[Zn·(C₉H₆N₃O₂)₂]+2HNO₃(硝酸)

本发明的优点是：1、得到的化合物具有良好的二阶非线性光学特性，其二阶非线性光学强度与商业应用广泛的二阶非线性光学材料磷酸二氢钾(简称KDP)的强度相当；2、与大多数配合物的热分解温度低不同，所合成的化合物的热稳定性较好，其热分解温度为160℃；3、合成方法简单，易操作、原料来源充足、生产成本低廉、化合物合成的产率较高，纯度也很高以及重复性好，使得其适合扩大化生产的要求。

附图说明

图1为本发明化合物分子的结构图。

具体实施方式

本发明的化合物[Zn·(C₉H₆N₃O₂)₂]的合成：

[Zn·(C₉H₆N₃O₂)₂]是采用常规溶剂热法得到的，具体反应式为：