CN104804028B - 一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 - Google Patents
一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104804028B CN104804028B CN201510230358.8A CN201510230358A CN104804028B CN 104804028 B CN104804028 B CN 104804028B CN 201510230358 A CN201510230358 A CN 201510230358A CN 104804028 B CN104804028 B CN 104804028B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- indium
- potassium
- chirality
- metal organic
- blue light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 88
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 title claims description 70
- 239000011591 potassium Substances 0.000 title claims description 70
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 66
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 45
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims description 40
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 45
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- YHUVMHKAHWKQBI-UHFFFAOYSA-N quinoline-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2N=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC2=C1 YHUVMHKAHWKQBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 13
- KMEIFXQHEFYFMU-UHFFFAOYSA-N [K].[In] Chemical compound [K].[In] KMEIFXQHEFYFMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229950000845 politef Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 claims description 23
- DJXNJVFEFSWHLY-UHFFFAOYSA-N quinoline-3-carboxylic acid Chemical group C1=CC=CC2=CC(C(=O)O)=CN=C21 DJXNJVFEFSWHLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 229910001449 indium ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 125000001142 dicarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 7
- 229920001795 coordination polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 2
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001144 powder X-ray diffraction data Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- APIRSZKLBNCGTM-UHFFFAOYSA-N C(C=1C(C(=O)OCCCCCCCC)=CC=CC1)(=O)OCCCCCCCC.N1=CC=CC2=CC=CC=C12 Chemical group C(C=1C(C(=O)OCCCCCCCC)=CC=CC1)(=O)OCCCCCCCC.N1=CC=CC2=CC=CC=C12 APIRSZKLBNCGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N Formic acid Chemical group OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 241001062009 Indigofera Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940111121 antirheumatic drug quinolines Drugs 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011914 asymmetric synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000013385 inorganic framework Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/003—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table without C-Metal linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/18—Metal complexes
- C09K2211/181—Metal complexes of the alkali metals and alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/18—Metal complexes
- C09K2211/182—Metal complexes of the rare earth metals, i.e. Sc, Y or lanthanide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
一种手性的蓝光材料3D铟‑钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用，本发明涉及3D铟‑钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用。本发明要解决现有蓝色荧光有机发光材料很难合成出高维数新颖结构，合成成本高，产物产率低的技术问题。一种手性的蓝光材料3D铟‑钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n；方法：将非手性的2,3‑喹啉二甲酸、氢氧化钾及氯化铟置于蒸馏水中，室温下搅拌至混合均匀，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在一定温度下反应，然后降温至室温；应用：作为金属有机蓝色发光材料使用。本发明用于一种手性的蓝光材料3D铟‑钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用。
Description
技术领域
本发明涉及3D铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用。
背景技术
手性固体材料由于其在对映选择性分离、多相不对称合成、非线性光学和磁性等方面具有巨大潜在的应用价值，因此，已经吸引了越来越多的关注。近年来，发展相对成熟的包含无机和有机单元的金属有机框架材料或者配位聚合物显示了其在制备手性材料方面的潜在可能。通常制备手性化合物的方法是用一个手性分子作为基本的连接单元或者作为辅助配体，这是最有效的合成手性化合物的方法。然而，由于手性源的限制和手性配体的昂贵，用非手性前驱体合成手性化合物受到了高度的欢迎。另一方面，自从8-羟基喹啉铝作为荧光材料应用于有机发光二极管，主族金属配位聚合物在发光材料方面的应用受到了越来越多研究者的关注。且现有蓝色荧光有机发光材料很难合成出高维数新颖结构，合成成本高，产物产率低的技术问题。基于以上原因，我们合成出了一种未见文献报道的手性异金属荧光材料可作为金属有机蓝色发光材料使用，这开辟了制备手性蓝色有机发光材料的新方法。
发明内容
本发明是要解决现有蓝色荧光有机发光材料很难合成出高维数新颖结构，合成成本高，产物产率低的技术问题，而提供一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用。
一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n，n为正整数，在基本结构单元中含有一个金属铟离子，两个钾离子，两个3-喹啉羧酸配体，三个氯离子，一个配位水分子；金属铟离子与两个3-喹啉羧酸配体的氧原子和三个氯离子配位成键，呈现七配位略微扭曲的五角双锥构型；金属钾离子与四个3-喹啉羧酸配体的氧原子和氮原子、两个氯离子和一个水分子配位成键，形成七配位的单帽八面体构型；相邻的铟离子和钾离子之间通过3-喹啉羧酸配体的氮原子以及水分子的氧原子连接，形成了1D右螺旋链，相邻的螺旋链通过钾离子与3-喹啉羧酸配体的氧原子连接构成了三维结构；铟和钾离子之间通过氯离子沿ac轴和bc轴分别形成了二维层状结构，二维层状结构之间相连形成了三维结构，3D+3D的结构形成了一个致密的3D网络结构。
本发明所述的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，其结构式为所述的n为正整数。
所述的3-喹啉羧酸配体由2,3-喹啉二甲酸配体脱羧而得。
一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法是按以下步骤进行：将非手性的2,3-喹啉二甲酸、氢氧化钾及氯化铟置于蒸馏水中，室温下搅拌至混合均匀，得到混合液，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为100℃～130℃下反应4天～6天，然后降温至室温，得到无色透明八面体状晶体，所得晶体即为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架；
所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:(0.2～2)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:(0.5～4)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸的摩尔与蒸馏水的体积比为1mol:(2～8)mL。
一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的应用，手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架作为金属有机蓝色发光材料使用。
本发明的有益效果是：1、本发明制备得到手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的产率在70％～75％左右。
2、本发明采用非手性的2,3-喹啉二甲酸配体通过引入氢氧化钾，合成出了一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架。配体与金属铟-钾配位后形成的结构调控了2,3-喹啉二甲酸配体的发光范围，得到了具有纯蓝光发射的化合物。
3、本发明中的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架具有稳定的蓝色发光性能，与单独的配体2,3-喹啉二甲酸相比发光强度提高。室温固态下，以360nm为激发波长，具有手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的配位聚合物呈现出蓝色荧光，最强的发射峰位于455nm。本发明中手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光衰减过程包含两个组分τ1和τ2，其值分别是0.76μs和8.23μs，与配体相比，发光寿命得到了较大提高，作为蓝光材料有广阔的应用前景。
4、本发明使用的非手性的2,3-喹啉二甲酸配体和氢氧化钾廉价易得，与氯化铟在水热条件下进行反应即得到一例结构新颖的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，制备方法简单，合成成本低。
本发明用于一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用。
附图说明
图1为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的基本结构单元图；
图2为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的一维螺旋链结构图；
图3为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的金属与氧连接的二维网络图；
图4为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的金属与氯连接的二维网络图；
图5为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的三维网络图；
图6为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光光谱图；
图7为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光色度图；1为绿色，2为蓝绿色，3为蓝色，4为粉色，5为红色，6为橙色，7为黄色，8为白色；
图8为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光寿命曲线图；
图9为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的红外光谱图；
图10为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的粉末XRD图，1为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，2为理论模拟。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n，n为正整数，在基本结构单元中含有一个金属铟离子，两个钾离子，两个3-喹啉羧酸配体，三个氯离子，一个配位水分子；金属铟离子与两个3-喹啉羧酸配体的氧原子和三个氯离子配位成键，呈现七配位略微扭曲的五角双锥构型；金属钾离子与四个3-喹啉羧酸配体的氧原子和氮原子、两个氯离子和一个水分子配位成键，形成七配位的单帽八面体构型；相邻的铟离子和钾离子之间通过3-喹啉羧酸配体的氮原子以及水分子的氧原子连接，形成了1D右螺旋链，相邻的螺旋链通过钾离子与3-喹啉羧酸配体的氧原子连接构成了三维结构；铟和钾离子之间通过氯离子沿ac轴和bc轴分别形成了二维层状结构，二维层状结构之间相连形成了三维结构，3D+3D的结构形成了一个致密的3D网络结构。
其结构式为所述的n为正整数。
所述的3-喹啉羧酸配体由2,3-喹啉二甲酸配体脱羧而得。
对于主族铟-钾配位聚合物来说，荧光的产生主要是通过电荷转移的方式，分为配体到金属的电荷转移(LMCT)和配体到配体的电荷转移(LLCT)，通过金属与有机配体成键，可以有效地调控有机配体的发光范围。
本实施方式的有益效果是：1、本实施方式制备得到手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的产率在70％～75％左右。
2、本实施方式采用非手性的2,3-喹啉二甲酸配体通过引入氢氧化钾，合成出了一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架。配体与金属铟-钾配位后形成的结构调控了2,3-喹啉二甲酸配体的发光范围，得到了具有纯蓝光发射的化合物。
3、本实施方式中的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架具有稳定的蓝色发光性能，与单独的配体2,3-喹啉二甲酸相比发光强度提高。室温固态下，以360nm为激发波长，具有手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的配位聚合物呈现出蓝色荧光，最强的发射峰位于455nm。本实施方式中手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光衰减过程包含两个组分τ1和τ2，其值分别是0.76μs和8.23μs，与配体相比，发光寿命得到了较大提高，作为蓝光材料有广阔的应用前景。
4、本实施方式使用的非手性的2,3-喹啉二甲酸配体和氢氧化钾廉价易得，与氯化铟在水热条件下进行反应即得到一例结构新颖的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，制备方法简单，合成成本低。
具体实施方式二：一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法是按以下步骤进行：
将非手性的2,3-喹啉二甲酸、氢氧化钾及氯化铟置于蒸馏水中，室温下搅拌至混合均匀，得到混合液，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为100℃～130℃下反应4天～6天，然后降温至室温，得到无色透明八面体状晶体，所得晶体即为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架；
所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:(0.2～2)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:(0.5～4)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸的摩尔与蒸馏水的体积比为1mol:(2～8)mL。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:0.5。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三之一不同的是：所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:2。其它与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是：再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为120℃下反应5天。其它与具体实施方式二至四相同。
具体实施方式六：一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的应用，手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架作为金属有机蓝色发光材料使用。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n，n为正整数，在基本结构单元中含有一个金属铟离子，两个钾离子，两个3-喹啉羧酸配体，三个氯离子，一个配位水分子；金属铟离子与两个3-喹啉羧酸配体的氧原子和三个氯离子配位成键，呈现七配位略微扭曲的五角双锥构型；金属钾离子与四个3-喹啉羧酸配体的氧原子和氮原子、两个氯离子和一个水分子配位成键，形成七配位的单帽八面体构型；相邻的铟离子和钾离子之间通过3-喹啉羧酸配体的氮原子以及水分子的氧原子连接，形成了1D右螺旋链，相邻的螺旋链通过钾离子与3-喹啉羧酸配体的氧原子连接构成了三维结构；铟和钾离子之间通过氯离子沿ac轴和bc轴分别形成了二维层状结构，二维层状结构之间相连形成了三维结构，3D+3D的结构形成了一个致密的3D网络结构。
本实施例所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法是按以下步骤进行：
将非手性的2,3-喹啉二甲酸、氢氧化钾及氯化铟置于蒸馏水中，室温下搅拌至混合均匀，得到混合液，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为120℃下反应5天，然后降温至室温，得到无色透明八面体状晶体，所得晶体即为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架；
所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:0.5；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:2；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸的摩尔与蒸馏水的体积比为1mol:8mL。
选择大小合适并且外观相对规整的本实施例制备的晶体，在德国Bruker Smart Apex IICCD单晶衍射仪上收集衍射数据。采用直接法对所得的衍射数据进行解析，采用理论加氢的方法得到氢原子的位置，用最小二乘法F2进行精修，所有计算、解析工作均在SHELXL–97软件上完成，最终得到所合成的配位聚合物的空间结构。
本实施例选取大小为0.21mm x 0.21mm x 0.19mm的晶体在德国Bruker Smart Apex IICCD单晶衍射仪上收集数据。化合物的晶体学参数列于下表。
表1化合物的晶体学参数
图1为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的基本结构单元图；图2为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的一维螺旋链结构图；图3为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的金属与氧连接的二维网络图；图4为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的金属与氯连接的二维网络图；图5为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的三维网络图；由图1图5可知，本实施例一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n，n为正整数，在基本结构单元中含有一个金属铟离子，两个钾离子，两个3-喹啉羧酸配体，三个氯离子，一个配位水分子；金属铟离子与两个3-喹啉羧酸配体的氧原子和三个氯离子配位成键，呈现七配位略微扭曲的五角双锥构型；金属钾离子与四个3-喹啉羧酸配体的氧原子和氮原子、两个氯离子和一个水分子配位成键，形成七配位的单帽八面体构型；相邻的铟离子和钾离子之间通过3-喹啉羧酸配体的氮原子以及水分子的氧原子连接，形成了1D右螺旋链，相邻的螺旋链通过钾离子与3-喹啉羧酸配体的氧原子连接构成了三维结构；铟和钾离子之间通过氯离子沿ac轴和bc轴分别形成了二维层状结构，二维层状结构之间相连形成了三维结构，3D+3D的结构形成了一个致密的3D网络结构。
其结构式为所述的n为正整数。
本实施例制备的配位聚合物中，有机配体部分对红外光区电磁辐射具有选择性吸收，可利用红外吸收光谱，对化合物进行结构表征。将所合成的化合物与KBr研细压片，在410FTIR型红外吸收光谱仪(美国)上测定，记录波数范围在4000–400cm–1内的数据。
采用美国Perkin-Elmer 2400元素分析仪对本实施例制备的晶体的C、H和N的元素分析；经元素分析测试结果表明，各元素含量的理论值(％)：C,36.27；H,2.12；N,4.23，实验值(％)：C,36.25；H,2.16；N,4.25。
采用410FTIR型红外分光光度计上对化合物进行红外光谱测试，采用KBr压片，在4000cm-1～400cm-1波数范围内进行扫描，图9为实施例一制备的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的红外光谱图；由图可知，3463cm–1归属为芳香环上氢的振动峰，1592–1396cm-1之间的峰归属为配体中羧基基团(COO–)的不对称和对称伸缩振动峰，598–471cm–1之间的峰为In-O键的振动峰，经分析红外数据与单晶X-射线衍射的结果相吻合。
利用在PANalytical型X-射线衍射仪对本实施制备的晶体进行粉末XRD(PXRD)测试，图10为实施例一制备的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的粉末XRD图，1为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，2为理论模拟，通过分析发现理论上模拟的谱图与实际测得谱图吻合的很好，证明化合物纯度很高。强度上的差异是因为粉末测试时的择优取向。
本实施例制备的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的产率在70％～75％左右。
本实施例制备的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架作为金属有机蓝色发光材料使用。
利用FLSP920组合式稳态瞬态荧光/磷光光谱仪对本试验合成的3D手性铟-钾异金属有机框架进行荧光光谱和荧光寿命测试，图6为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光光谱图；图7为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光色度图；1为绿色；2为蓝绿色；3为蓝色；4为粉色；5为红色；6为橙色；7为黄色；8为白色；图8为实施例一合成的手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的固态荧光寿命曲线图；从图6可以看出，室温固态下，以360nm为激发波长，3D手性铟-钾异金属-有机框架最大发射波长为455nm；从图7的CIE色度图上可以确定3D手性铟-钾异金属-有机框架呈现清晰的蓝色荧光，颜色纯粹。从图8可以看出，3D手性铟-钾异金属-有机框架的荧光衰减过程包含双组分，固态时的荧光寿命τ1和τ2分别是0.76μs和8.23μs。
Claims (6)
1.一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架，其特征在于一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架分子式为[InK2C20H14Cl3N2O5]n，n为正整数，在基本结构单元中含有一个金属铟离子，两个钾离子，两个3-喹啉羧酸配体，三个氯离子，一个配位水分子；金属铟离子与两个3-喹啉羧酸配体的氧原子和三个氯离子配位成键，呈现七配位略微扭曲的五角双锥构型；金属钾离子与四个3-喹啉羧酸配体的氧原子和氮原子、两个氯离子和一个水分子配位成键，形成七配位的单帽八面体构型；相邻的铟离子和钾离子之间通过3-喹啉羧酸配体的氮原子以及水分子的氧原子连接，形成了1D右螺旋链，相邻的螺旋链通过钾离子与3-喹啉羧酸配体的氧原子连接构成了三维结构；铟和钾离子之间通过氯离子沿ac轴和bc轴分别形成了二维层状结构，二维层状结构之间相连形成了三维结构，3D+3D的结构形成了一个致密的3D网络结构。
2.如权利要求1所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法，其特征在于一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法是按以下步骤进行：
将非手性的2,3-喹啉二甲酸、氢氧化钾及氯化铟置于蒸馏水中，室温下搅拌至混合均匀，得到混合液，再将混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为100℃～130℃下反应4天～6天，然后降温至室温，得到无色透明八面体状晶体，所得晶体即为手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架；
所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:(0.2～2)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:(0.5～4)；所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸的摩尔与蒸馏水的体积比为1mol:(2～8)mL。
3.根据权利要求2所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法，其特征在于所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氢氧化钾的摩尔比为1:0.5。
4.根据权利要求2所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法，其特征在于所述的非手性的2,3-喹啉二甲酸与氯化铟的摩尔比为1:2。
5.根据权利要求2所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的模板合成方法，其特征在于混合液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在温度为120℃下反应5天。
6.如权利要求1所述的一种手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架的应用，其特征在于手性的蓝光材料3D铟-钾异金属有机框架作为金属有机蓝色发光材料使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510230358.8A CN104804028B (zh) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | 一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510230358.8A CN104804028B (zh) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | 一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104804028A CN104804028A (zh) | 2015-07-29 |
| CN104804028B true CN104804028B (zh) | 2016-09-14 |
Family
ID=53689254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510230358.8A Expired - Fee Related CN104804028B (zh) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | 一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104804028B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109709160B (zh) * | 2017-10-26 | 2020-10-02 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种电子导电金属有机框架薄膜及其制备方法和用途 |
| CN109824911B (zh) * | 2019-04-02 | 2021-04-27 | 福州大学 | 一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0128074D0 (en) * | 2001-11-23 | 2002-01-16 | Elam T Ltd | Doped lithium quinolate |
| GB0202997D0 (en) * | 2002-02-08 | 2002-03-27 | Elam T Ltd | Method for forming electroluminescent devices |
-
2015
- 2015-05-07 CN CN201510230358.8A patent/CN104804028B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104804028A (zh) | 2015-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Eu 3+-doped Tb 3+ metal–organic frameworks emitting tunable three primary colors towards white light | |
| Xiao et al. | Excitation wavelength-induced color-tunable and white-light emissions in lanthanide (III) coordination polymers constructed using an environment-dependent luminescent tetrazolate–dicarboxylate ligand | |
| CN109400899B (zh) | 一种铅配位聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN109232433A (zh) | 一种锰掺杂二维有机-无机杂化钙钛矿荧光材料及其制备方法与应用 | |
| CN104804023B (zh) | 一种含有[Cu4I4]n簇的热致荧光变色配位聚合物的应用 | |
| CN111234252B (zh) | 一种镉-有机超分子荧光聚合物及其制法与应用 | |
| CN109810139B (zh) | 复合季鏻盐及其制备方法与荧光应用 | |
| CN104804028B (zh) | 一种手性的蓝光材料3d铟-钾异金属有机框架及其模板合成方法和应用 | |
| CN115260518B (zh) | 镉基金属-有机框架材料及其制法与应用 | |
| Huo et al. | Lanthanide coordination frameworks constructed from 1, 3-benzenedicarboxylate, oxalate and 1, 10-phenanthroline: crystal structure, multicolor luminescence and high-efficiency white light emission | |
| CN109824911B (zh) | 一种铟钾铜三金属配位聚合物晶体及其制备方法和应用 | |
| CN107586390B (zh) | 一种钙金属有机骨架材料及其制备方法与荧光性能 | |
| CN109384804B (zh) | 一种六亚甲基四胺配体的铜碘配合物、其制备方法及应用 | |
| CN106433617A (zh) | 一种用于调节白光led的荧光化合物及其制备方法和应用 | |
| CN106589397A (zh) | 一种晶体材料、其合成方法及在荧光晶体材料中的应用 | |
| DE10202741A1 (de) | Rosafarbenes Licht emittierende Vorrichtung | |
| CN109734733A (zh) | 一种荧光性锌配合物及其应用 | |
| Xiao et al. | Lanthanide MOFs constructed based on a difunctional ligand with bimodal emission and Eu 3+ doped Dy 3+ materials: white emission and color tuning | |
| Cai et al. | Fluorescent cadmium complexes based on N-succinopyridine ligand: syntheses, structures and tunable photoluminescence by variation of excitation light | |
| CN109053775B (zh) | 一种红色铕基荧光材料及其制备方法 | |
| CN115806678B (zh) | 含硫杂环基荧光材料及其制法与在wled器件制备中的应用 | |
| CN109369728A (zh) | 一种基于苯二乙酸和双吡啶基亚甲基肼配体的镍配合物及其制备方法 | |
| CN109053774B (zh) | 一种绿色荧光无机有机杂化材料及其制备方法 | |
| CN106750357B (zh) | 一种稀土聚合物绿色荧光材料及其制备方法 | |
| CN104910199B (zh) | 一种有机蓝光材料苯并咪唑衍生物铟金属配合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160914 Termination date: 20170507 |