[发明专利]一种三维的多孔配位聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维的多孔配位聚合物的制备及其荧光性质研究，具体的说，涉及一种具有荧光探针功能的三维的多孔配位聚合物的制备。

背景技术

在过去的十年，配位聚合物和相关的金属有机骨架已经获得了重大的科学关注。双方都有一个混合性质，通过多主题的有机配体协调联系的无机金属离子或簇状安排，给予他们一个主体性质，如孔隙度^[或磁特性等。潜在的应用领域包括气体存储，多相催化和传感器。在最近的几年里，关于配位聚合物和金属有机骨架的准确定义一直都是争议的源头。IUPAC最近提出的一个建议，金属有机骨架中应该拥有潜在的孔洞。所有其他维联接的配位化合物可以称为配位聚合物。许多的配位聚合物和金属有机骨架最近得到很大关注的一个特征是光致发光(PL)。光激发后，这一现象已经被广泛地应用在分析和生物医学的应用、物质的激发态、激光器和固态照明研究的排放。结合配位聚合物和金属有机骨架的多用途这种性质是一个有吸引力的研究目标。

发明内容

本发明的目的是利用三核Zn簇作为次级建造结构单元，利用H₂adba作为有机配体，在一定的温度下，利用溶剂热的方法合成一种三维的多孔配位聚合物。

本发明采用的技术方案是：一种三维的多孔配位聚合物，包括以下步骤：

1)将Zn(NO₃)₃，3,3'-(9,10-蒽基)二苯甲酸(H2adba)，N,N-二甲基甲酰胺，水加入容器中，于常温下，搅拌30分钟；优选的，Zn(NO₃)₂为Zn(NO₃)₂·6H₂O。

2)将容器密封后放入烘箱中，于373-383K下，保持2天；优选的，升温速率为5K·min^-1。

3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到黄色透明棒状晶体；优选的，缓慢冷却到室温的降温速率为5K·h^-1。

4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。

本发明的有益效果是：本发明所制备的一种三维的多孔配位聚合物可作为多功能材料应用于荧光分子探针领域。所制备的一种三维的多孔配位聚合物可以作为荧光探针对Cu²⁺进行检测。本发明的一种三维的多孔配位聚合物的制备方法简单，具有很大的应用前景。

附图说明

图1是本发明一种三维的多孔配位聚合物的合成示意图。

图2是本发明一种三维的多孔配位聚合物的XRD图。

图3是本发明一种三维的多孔配位聚合物的配位环境示意图。

图4是本发明一种三维的多孔配位聚合物的三维堆积结构示意图。

图5是本发明一种三维的多孔配位聚合物孔道示意图。

图6是本发明一种三维的多孔配位聚合物在不同金属离子的甲醇溶液中的荧光强度柱状图。

图7是本发明基一种三维的多孔配位聚合物的甲醇悬浊液在不同Cu²⁺浓度下荧光强度的荧光的光谱图。

具体实施方式

实施例1一种三维的多孔配位聚合物

将0.033mmol的Zn(NO₃)₂，0.014mmol的H₂adba，1.5ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，0.1ml的水加入体积为5ml的玻璃瓶中，并且常温条件搅拌30分钟。将玻璃瓶密封好放入烘箱中。加热使烘箱的温度从室温达到378K，升温速率为5K·min^-1，并保持温度在此条件下保温48h。以5K·h^-1的降温速率缓慢冷却到室温，得到黄色透明棒状晶体；用N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液洗涤、过滤并在空气中干燥，即为目标产物一种三维的多孔配位聚合物，产率为53％。

本发明合成的一种三维的多孔配位聚合物的结构如图3-图5所示，该晶体结构属于单斜晶系，空间群为P分子式为：Zn₃(adba)₂(OH)₂·2DMF·2H₂O。该化合物是由Zn₃(OH)₂作为次级建造单元，由二羧酸配体桥联而成的三维结构。Zn1和Zn2原子与两个羟基以及四个来自adba配体的羧基上的氧原子配位，Zn1和Zn2由来自于Zn3(OH)2链的μ₃-OH链接。