CN113980286A - 一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用 - Google Patents

一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用。该方法将Ni(NO3)2·6H2O与4，4‑联苯二甲酸，TPOM(四(4‑吡啶氧基甲基)甲烷)放入小烧杯中，加入DMF/H2O＝3：6，搅拌30min，形成均匀溶液；将均匀溶液转移至玻璃高压反应器中，在120℃的环境下，反应2天，以10℃/h的速度冷却至室温，得到蓝绿色块状Ni基配位聚合物。本发明得到的Ni基配位聚合物具有荧光性质，将其用于金属阳离子(Fe3+)的荧光检测。

Description

一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用
技术领域
本发明属于过渡金属配合物材料领域，具体涉及一种具有荧光性质的Ni基配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11的合成。
背景技术
配位聚合物，不仅由于其固有的拓扑结构，而且在分子分离、磁性、手性催化、储气和光致发光等方面具有潜在的应用价值。然而，由于反应温度、pH值、溶剂体系、金属离子等复杂的合成条件，配位聚合物的可控构建仍然是一个巨大的挑战。相对而言，合理设计和选择具有可改变的主链和高连通性的有机连接物将是调节具有预期性质的新型网络拓扑的简便途径，已被各种羧基配体验证相比之下，由高度连接的柔性N-桥配体构建的配位聚合物则相对有限。
四(4-吡啶氧甲基)甲烷(TPOM)表现出不同的构型，因为吡啶可以随机地围绕中心的季碳原子旋转。为了合理地构建含有这种灵活的四吡啶配体的多孔骨架，辅助羧基配体的选择可能是重要的关键。具有有效长度和特定刚性连接方式的配体易于形成具有TPOM的多孔骨架。例如，利用弯曲的4,4-(六氟异丙基)双(苯甲酸)(H2hfipbb)与镉和TPOM反应，得到了三种新型互穿聚合物，即使相同的骨架堵塞了孔隙，也能真正呈现出单骨架的多孔结构。
Fe3+的快速、选择性检测对于其在生物系统中的氧转运和代谢过程中的生物学功能具有重要意义。生物体内一定量的Fe3+可以促进肌肉和血红蛋白的形成。但是缺少Fe3+可能会导致各种健康问题，包括贫血、遗传性血色素沉着症和肝硬化。因此，开发能够方便地用于专门检测Fe3+离子的新型材料是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是制备一种Ni基配位聚合物，该化合物是由过渡金属Ni与4，4-联苯二甲酸和TPOM(四(4-吡啶氧基甲基)甲烷)形成的配位聚合物(C40H35N4Ni1.5O11)，具有荧光性能，同时制备方法简单、成本低、结构稳定、产率高。
本发明提供了一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，具体合成步骤如下：
步骤1，将Ni(NO3)2·6H2O，4，4-联苯二甲酸和TPOM(四(4-吡啶氧基甲基)甲烷)加入到小烧杯中，加入DMF/H2O＝3：6，搅拌30min，得到均匀溶液；
步骤2，将均匀溶液转移至玻璃高压反应器中，在120℃的环境下，反应2天，以10℃/h的速度冷却至室温，得到蓝绿色块状晶Ni基配位聚合物。
所述步骤1中DMF/H2O比例为3：6。
所述步骤2中的Ni基配位聚合物，其晶型属于三斜晶系，空间群为P-1。
所述步骤2中的Ni基配位聚合物的晶胞参数为：
Figure BDA0003341903840000021
Figure BDA0003341903840000022
α＝71.391(14)°，β＝88.427(15)°，γ＝75.583(16)°。
上述的一种Ni基配位聚合物在检测金属阳离子中的应用。方法如下：向含有金属阳离子的溶液中加入上述的Ni基配位聚合物，进行荧光检测，所述的金属阳离子是Fe3+。
本发明的有益效果是：本发明所制备的Ni基配位聚合物具有相对较好的荧光活性，且制备的方法相对简单，拥有很大的应用前景。
附图说明
图1是具体实施例1制得Ni基配位聚合物的结构图；
图2是具体实施例1制得Ni基配位聚合物的二维结构图；
图3是具体实施例1制得Ni基配位聚合物的TGA谱图；
图4是具体实施例1中Ni基配位聚合物的对不同金属阳离子荧光活性的检测。
具体实施方式
下面结合具体实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：
本发明提供了一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，具体制备步骤如下：
步骤1，将Ni(NO3)2·6H2O，4，4-联苯二甲酸和TPOM(四(4-吡啶氧基甲基)甲烷)加入到小烧杯中，加入DMF/H2O＝3：6，搅拌30min，得到均匀溶液；
步骤2，将均匀溶液转移至玻璃高压反应器中，在120℃的环境下，反应2天，以10℃/h的速度冷却至室温，得到蓝绿色块状Ni基配位聚合物。
具体实施例1制备的配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11结构，如图1所示，在晶体学的一个不对称单元中，含有两个晶体学独立的Ni原子，形成一维链，Ni原子间由甲酸相连；Ni1与两个TPOM配体的N原子，一个4，4-联苯二甲酸的两个羧基和一个4，4-联苯二甲酸的一个羧基进行配位；Ni4与四个TPOM的N原子进行配位。
具体实施例1制备的配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11二维结构图，如图2所示，聚合物呈二维网状结构。
具体实施例1制备的配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11的热重分析，如图3所示，可在300℃前稳定存在，满足接下来荧光检测的条件。
具体实施例1制备的配位聚合物C40H35N4Ni1.5O11对不同金属阳离子的荧光淬灭效果，如图4所示，可以看出配位聚合物对金属阳离子Fe3+有很强的猝灭效果，可以进行Fe3+的检测。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：该方法将Ni(NO3)2·6H2O与4，4-联苯二甲酸，TPOM(四(4-吡啶氧基甲基)甲烷)放入小烧杯中，加入DMF/H2O＝3：6，搅拌30min，形成均匀溶液；
步骤2：将均匀溶液转移至玻璃高压反应器中，在120℃的环境下，反应2天，以10℃/h的速度冷却至室温，得到蓝绿色块状Ni基配位聚合物；所述Ni基配位聚合物，晶型属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为：
Figure FDA0003341903830000011
α＝71.391(14)°，β＝88.427(15)°，γ＝75.583(16)°。
2.根据权利要求1所述的一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于：所述步骤1中使用的是Ni(NO3)2·6H2O作为金属中心，4，4-联苯二甲酸，TPOM(四(4-吡啶氧基甲基)甲烷)作为配体。
3.根据权利要求1所述的一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于：所述步骤1中使用DMF/H2O的混合溶液比例为体积比3：6。
4.根据权利要求1所述的一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于：所述步骤2中所采用溶剂热法，将均匀溶液密封置于120℃，反应2天。
5.根据权利要求1所述的一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于：得到蓝绿色块状晶体，使用荧光检测技术将其用于金属阳离子的检测。
6.根据权利要求5所述的一种Ni基配位聚合物的合成方法及应用，其特征在于：Ni基配位聚合物对金属阳离子(Fe3+)有很好的荧光淬灭效果。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115044056A (zh) * 2022-06-24 2022-09-13 常州大学 一种Ni-CP荧光探针材料及其制备方法和应用

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