[发明专利]二维锌配位聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二维锌配位聚合物及其制备方法。该配合物属于单斜晶系，P2₁/n空间群，具有二维层状结构，在其结构单元中包含两个Zn²⁺离子，一个完全脱质子的配体，和两个配位水。本发明利用1,3‑二(3,5‑二羧基苯酚)丙烷为配体、硝酸锌为金属源，通过水热法合成目标聚合物，具有制备工艺简便、成本低廉、重复性好等优点，为合成和研究过渡金属配合物提供了一定的依据。在室温下测试了配体和配合物的固体荧光的发射光谱。结果表明，配体和配合物都具有荧光性，当激发波长为335 nm时，配体和配合物最大发射波长分别为424和455 nm。

技术领域

本发明属于有机和无机复合材料领域，涉及一种二维锌配位聚合物及其制备方法。

背景技术

荧光材料在日常生活中应用领域非常广泛。配位聚合物作为一类全新的材料既结合了无机和有机荧光材料的优点又克服了它们的主要缺点。配位聚合物具有结构上的灵活性，使得配位环境和发光性能可调变。通过改变配体的性质或骨架结构实现金属配体中电子转移路径的改变与调控。而且，在配位聚合物里的一些客体分子也能诱导发光。因此，发光配位聚合物材料比过去有机和无机发光材料有明显的改进，使得发光配位聚合物材料具有多功能性。

柔性多羧酸配体由于其柔性基团，更容易受到外界反应条件的影响，生成结构多样的配合物。因此，采用柔性多羧酸配体和具有特别性质的金属配位合成具有应用价值或潜在价值的配位聚合物。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种二维锌配位聚合物，该聚合物具有良好的荧光性能。

本发明的目的之二在于提供该二维锌配位聚合物的制备方法。、

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二维锌配位聚合物，该聚合物是以柔性四羧酸配体构筑的锌配位聚合物，其特征在于该二维锌配位聚合物的基本结构单元的化学式为：Zn₂(L)(H₂O)₂，其中L为1,3-二(3,5-二羧基苯酚)丙烷完全脱质子状态；配位聚合物为单斜晶系，P2₁/n空间群，具有二维层状结构。

上述的聚合物的基本结构单元包含两个锌离子，一个1,3-二(3,5-二羧基苯酚)丙烷完全脱质子为负四价配体和两个配位水，其中第一锌离子为四配位，与四个负四价配体中的氧原子配位，一个氧原子来自羧羟基氧原子，另三个氧原子分别来自不同配体的羧羰基氧原子，呈四面体构型；第二锌离子为五配位，分别与三个来自不同配体的羧羰基氧原子和两个水分子上的氧原子配位，呈三角双锥形。

上述的Zn-O键键长分布在之间，平均键长为O-Zn-O的键角范围为82.56～173.13°。

一种制备上述的锌配位聚合物材料的方法，其特征在于该方法的具有步骤为：

a.将1,3-二(3,5-二羧基苯酚)丙烷溶于N,N-二甲基甲酰胺中，得到配体溶液；

b.将可溶性锌盐溶于去离子水中，得到盐溶液；

c.按照1,3-二(3,5-二羧基苯酚)丙烷与可溶性锌盐的摩尔比为1：1～5的比例，将上述的配体溶液和盐溶液混合；在90～120℃下恒温保持48～80小时，然后以每小时10℃的速度梯度降温至室温，过滤，得到无色块状晶体，即为目标锌配位聚合物。

本发明通过水热合成法提供了一种二维锌配位聚合物。

该柔性四羧酸锌配位聚合物的结构如附图1所示。所述配位聚合物属于单斜晶系，P2₁/n空间群，具有二维层状结构；晶胞参数：Z＝4，Dc＝1.382g/cm³，F(000)＝1160。