[发明专利]一种双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物，属于d¹⁰金属配合物荧光材料领域。

背景技术

目前，利用合理设计的有机配体和金属离子进行自组装成金属有机骨架材料的研究十分活跃，尤其是高发光性能的荧光配合物在通讯、卫星、雷达、光学计算机和生物分子探针等领域具有巨大的应用前景，因此，这类功能性配合物的分子设计、合成及性质研究近年来受到特别的重视。其中d¹⁰金属-有机骨架配位聚合物由于其具有良好的荧光性能得到了广泛的关注。

多咪唑类配体是一类重要的桥联配体，以这类配体调控羧酸与金属离子反应构筑得到的一些分子基配位聚合物材料已经被报道，并展现出优良的潜在性能。但是刚性取代咪唑配体调控的羧酸锌配合物及其性质目前还未见报道。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有强而稳定的荧光性能和很好热稳定性的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物。

本发明的另一个目的是在于提供一种过程简单、操作方便，产率高合成所述双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物的方法，该方法可重现性好，能满足工业化生产。

本发明提供了一种双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物，该1,3,5-均苯三甲酸锌配合物具有(3,10)双节点三维拓扑网络结构，化学表达式如式1所示：

[Zn₂(BTC)(BMIB)(OH)]_n

式1

其中，

BTC为具有式2所示结构的阴离子配体；

BMIB为具有式3所示结构的非离子型配体；

所述配合物晶体属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为α＝90°，β＝106.4150(10)°，γ＝90°，

所述的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物基本结构是一个三维网络结构，两个锌离子均为四配位的相同配位环境，每个锌离子都分别与一个1,3,5-均苯三甲酸配体中的氧负离子、一个BMIB配体中的氮原子和一个羟基氧负离子配位；三酸连接Zn(II)原子形成三维多孔结构，BMIB通过Zn-N键固定在孔道中。

本发明还提供了所述的一种双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物的制备方法，该制备方法是将1,3,5-均苯三甲酸、无机碱、1,4-二(4-甲基-咪唑基)苯和锌盐按摩尔比0.006～0.018:0.006～0.018:0.006～0.018:0.006～0.018溶于水得到混合溶液，所述混合液在130～160℃的温度环境下进行水热反应，水热反应完成后，自然冷却析晶，晶体经洗涤干燥后，即得。

本发明的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物的制备方法还包括以下优选方案。

优选的方案中锌盐在所述混合溶液中的浓度为0.006～0.018mol/L。

优选的方案中水热反应时间为60～80h。

优选的方案中无机碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中一种或几种。

优选的方案中锌盐为醋酸锌和/或硝酸锌。

优选的方案中所述混合液从室温以每小时5～15℃的升温速率升高到130～160℃进行水热反应。

所述的水热反应是将原料溶于水中，配成一定浓度的溶液后，密封到高压反应釜中，在一定温度下进行加热反应。

本发明的有益效果：本发明首次获得一种以BTC为主配体，BMIB和氢氧根离子为辅配体，锌为中心离子的具有(3,10)双节点三维拓扑网络结构的配合物。该配合物在200℃仍能稳定存在，具有很好的热稳定性，另外发现该配合物在345nm处激发，在440nm处得到一个发射峰，强度达到6300a.u.；具有强而稳定的荧光性能，可作为特殊的耐高温荧光材料使用。本发明采用一锅水热反应即可以制备出双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物，该制备方法具有过程简单，操作方便，产率高和可重现性好等优点。

附图说明

【图1】为实施例1制备的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物中锌的配位环境图。

【图2】为实施例1制备的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物的三维多孔结构。

【图3】为实施例1制备的双咪唑氮配体调控1,3,5-均苯三甲酸锌配合物包含BMIB配体的三维密堆积结构。