CN102180895A - 一种金属锌有机配位聚合物及其制备方法 - Google Patents

一种金属锌有机配位聚合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种金属锌有机配位聚合物及其制备方法，化学式为[Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O，正交晶系，空间群为Pbca，单胞参数为a=18.2～19.3，b=6.6～7.6，c=18.2～19.2，a=89～91,b=89～91，g=89～91，Z=4。本发明的优点是：1、得到的化合物具有良好的三阶非线性光学特性，其三阶折射指数和三阶极化率分别为3.95×10-9esu和1.07×10-10esu；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。

Description

一种金属锌有机配位聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物及其制备方法，尤其涉及一种金属锌有机配位聚合物及其制备方法。
背景技术
金属–有机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。正因为金属–有机聚合物非线性光学材料的这种特点使它具有许多独特的性质，如分子结构多变性、材料形态多样性、可加工及可集成性等，为其进行分子设计和材料工程拓展提供了有利条件。近年来金属–有机聚合物三阶非线性光学材料在很多方面显示出极高的应用价值，如光双稳、光开关和光限幅等，是当今三阶非线性光学材料的研究热点。从金属–有机聚合物非线性光学材料的角度来看，白屈菜氨酸配合物是一类潜在的、良好的非线性光学材料，因为这类化合物能在吡啶分子平面上形成一个大π离域体系，为产生良好的三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金属锌有机配位聚合物及其制备方法，其合成方法简单，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，该化合物可以作为一种潜在的三阶非线性光学材料。
本发明是这样来实现的，其特征是目标化合物为金属锌有机配位聚合物，其化学式为，[Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O，正交晶系，空间群为Pbca，单胞参数为a = 18.2～19.3 ??，b = 6.6～7.6 ??，c = 18.2～19.2 ??，a= 89～91 ??, b = 89～91 ??，g = 89～91 ??，Z = 4。
其制备方法为：将乙酸锌、白屈菜氨酸和4-4’-联吡啶按照2:2:1的摩尔比例进行混合，其中乙酸锌的质量控制为25毫克，然后放入盛有10毫升蒸馏水的体积为25毫升的高压釜中，然后恒温在433K烧4天，最后在5天内把温度降至室温，此时得到浅黄色片状晶体为金属锌白屈菜氨酸配合物，产率约为76％。
本发明所述的金属锌有机配位聚合物，其特征是应用于三阶非线性光学材料。
本发明具体反应式为：
2 C7H5NO5 (白屈菜氨酸)  +  2 Zn(CH3COO)2  + C10N2H8 （4-4’-联吡啶） + 2 H2O ?? [Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O + 4 CH3COOH （醋酸）
本发明的优点是：1、得到的化合物具有良好的三阶非线性光学特性，其三阶折射指数和三阶极化率分别为3.95 × 10-9 esu和1.07 × 10-10 esu；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[Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O的合成：
[Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O是采用常规水热法得到的，具体反应式为：
2 C7H5NO5 (白屈菜氨酸)  +  2 Zn(CH3COO)2  + C10N2H8 （4-4’-联吡啶） + 2 H2O ?? [Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O + 4 CH3COOH （醋酸）
具体操作步骤为：将乙酸锌、白屈菜氨酸和4-4’-联吡啶按照2:2:1的摩尔比例进行混合，其中乙酸锌的质量控制为25毫克，然后放入盛有10毫升蒸馏水的体积为25毫升的高压釜中，然后恒温在433K烧4天，最后在5天内把温度降至室温，此时得到浅黄色片状晶体为金属锌有机配位聚合物，产率约为76％。经单晶衍射仪和元素分析测试表明该晶体为目标化合物。
如图1所示，本发明的晶体结构参数为：正交晶系，空间群为Pbca，单胞参数为a = 18.2～19.3 ??，b = 6.6～7.6 ??，c = 18.2～19.2 ??，a= 89～91 ??, b = 89～91 ??，g = 89～91 ??，Z = 4。经过三阶非线性光学测试表明，该化合物有良好的三阶非线性光学特性，其三阶折射指数和三阶极化率分别为3.95 × 10-9 esu和1.07 × 10-10 esu。另外，本发明的化合物的热稳定性测试表明其热分解温度为160 ℃，因此可以作为良好的潜在三阶非线性光学材料。

Claims (2)

1.一种金属锌有机配位聚合物，其特征是化学式为[Zn2·(C7H3NO5)2·(C10N2H8)]·2H2O，正交晶系，空间群为Pbca，单胞参数为a = 18.2～19.3 ??，b = 6.6～7.6 ??，c = 18.2～19.2 ??，a = 89～91 ??, b = 89～91 ??，g = 89～91 ??，Z = 4。
2.一种权利要求1所述的一种金属锌有机配位聚合物的制备方法，其特征是将乙酸锌、白屈菜氨酸和4-4’-联吡啶按照2:2:1的摩尔比例进行混合，其中乙酸锌的质量控制为25毫克，然后放入盛有10毫升蒸馏水的体积为25毫升的高压釜中，然后恒温在433K烧4天，最后在5天内把温度降至室温，此时得到浅黄色片状晶体为金属锌有机配位聚合物。
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