CN114716463B - 一种光响应配合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光响应配合物及其制备方法和应用，其中光响应配合物为{[(1‑(2‑吡啶基)‑2‑(3‑吡啶基)‑乙烯)(5‑氯‑1,3‑苯二甲酸根)(μ‑水)锌]·水}n。该配合物在紫外光的辐射下，能发生分子间的环加成反应。本发明中，该光响应配合物发射蓝色荧光，而经紫外光的催化后，其荧光发射强度出现了显著衰减。本发明光响应配合物在防伪材料、信息存储材料等领域具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于荧光材料技术领域，确切地说是一种光响应配合物及其制备方法和应用。
背景技术
近几十年来，配合物在光、电、磁材料、催化、吸附分离、药物缓释、分子器件等应用领域表现出了优良的性能，成为一类新型的功能材料。利用过渡金属与特殊的有机配体在合适的条件下通过自组装反应能够构筑具有特定功能的配合物。由于金属离子和有机配体的种类繁多，特别是通过金属离子与多种有机配体的有序结合，能够形成大量新配合物。这类有机-无机杂化的晶态材料，因其特殊的结构，展现出特殊的性质。受益于这些优点，科研工作者们设计并合成出众多结构新颖、性能优异配合物，这些配合物在很多方面显示出诱人的应用前景。
光响应荧光材料是目前材料科学中研究的热点学科。目前的研究多致力于一些有机的小分子化合物，基于配合物的光响应荧光材料目前研究相对较少。与有机小分子相比，配合物结构丰富，稳定性高。共轭程度高的有机物其荧光性能较好，与金属形成的配合物往往能表现出更好的荧光性能。此类光响应的配合物在信息存储、传感器等领域有着广阔的应用潜力。
发明内容
本发明提供了一种光响应配合物及其制备方法和应用。本发明配合物为{[(1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯)(5-氯-1,3-苯二甲酸根)(μ-水)锌]·水}n。该配合物在紫外光的辐射下，能发生分子间的环加成反应。本发明中，该光响应配合物发射蓝色荧光，而经紫外光的催化后，其荧光发射强度出现了显著衰减。本发明光响应配合物制备方法简单、反应条件温和，收率高。
本发明光响应配合物，为{[(1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯)(5-氯-1,3-苯二甲酸根)(μ-水)锌]·水}n，记为配合物1。n为重复单元数，是任意正整数。
配合物1的晶体属于三斜晶系，空间群为Pī，晶胞参数为 α＝83.28(3)°，β＝80.22(3)°，γ＝81.60(3)°。
其中，1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯和5-氯-1,3-苯二甲酸根的结构式分别为：
1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯5-氯-1,3-苯二甲酸根
本发明光响应配合物的制备方法，包括如下步骤：
将1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯、5-氯-1,3-苯二甲酸、六水合硝酸锌和去离子水置于反应釜中，恒温反应，反应结束后缓慢冷却至室温，过滤、洗涤、收集晶态化合物，可得配合物1。
进一步的，所述1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯、5-氯-1,3-苯二甲酸、六水合硝酸锌的摩尔比为1～2：1～2：1～2，优选为1：1：1；
进一步的，所述反应温度为145-155℃，反应时间为12-24小时；优选的，反应温度150℃，反应时间20小时。
本发明光响应配合物的应用，具体如下：
所述配合物1可在365nm波长紫外光的照射下发生化学反应，晶体内部的双键发生加成反应，可通过单晶到单晶的方式得到新的配合物2——{[(1,3-二(2-吡啶基)-2,4-二(3-吡啶基)-环丁烷)0.5(5-氯-1,3-苯二甲酸根)(μ-水)锌]·水}n。
具体的，配合物1在365nm的紫外光催化下，发生环加成反应，生成配合物2——{[(1,3-二(2-吡啶基)-2,4-二(3-吡啶基)-环丁烷)0.5(5-氯-1,3-苯二甲酸根)(μ-水)锌]·水}n，n为重复单元数，是任意正整数。
本发明中，配合物1的荧光最大发射波长为466nm，为蓝光，而配合物2的荧光强度较配合物1衰弱了79％。
本发明制备方法工艺简单、反应条件温和，收率高。
附图说明
图1为配合物1的晶体结构图。
图2为配合物1的晶体结构堆积图。
图3为配合物2的晶体结构图。
图4为配合物1和2的荧光发射光谱。
图5为配合物1和2的荧光照片图。
具体实施方式
非限定实施例叙述为下：
1、配合物1的制备
将1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯0.91g(5mmol)，5-氯-1,3-苯二甲酸1.00g(5mmol)，六水合硝酸锌1.49g(5mmol)和去离子水(20mL)加入到40mL反应釜中，将反应釜密封并置于150℃恒温反应20小时，反应结束后缓慢冷却至室温，得到无色晶体，过滤、洗涤、收集晶态化合物，室温下晾干，可得配合物1，产量：1.93g，产率：80％。其晶体学参数如下：
配合物1的晶体学参数：C20H17ClN2O6Zn,Mr＝482.20,triclinic,space group Pī, α＝83.28(3)°,β＝80.22(3)°,γ＝81.60(3)°,/> Z＝2,Dc＝1.625g cm-3,μ＝1.423mm-1,18653reflectionsmeasured,4498unique reflections(Rint＝0.0265),3959observed reflections(I>2σ(I)),271parameters,R1＝0.0543,wR2＝0.1281,S＝1.051。
配合物1的X-射线单晶结构图见图1。
配合物2的X-射线单晶结构堆积图见图2。
2、配合物2的制备
配合物10.48g(1mmol)置于发光波长为365nm的LED紫外灯(20W)下5cm距离处光照30分钟，即可得配合物20.48g，收率为100％。其晶体学参数如下：
配合物2的晶体学参数：C20H17ClN2O6Zn,Mr＝482.20,triclinic,space group Pī, α＝85.51(3)°,β＝85.48(3)°,γ＝79.32(3)°,/> Z＝2,Dc＝1.643g cm-3,μ＝1.439mm-1,18263reflectionsmeasured,4466unique reflections(Rint＝0.0237),3886observed reflections(I>2σ(I)),281parameters,R1＝0.0400,wR2＝0.1069,S＝1.034。
配合物2的X-射线单晶结构图见图3。
3、配合物1和配合物2的荧光
配合物1和2的固体荧光发射光谱均在室温条件下测定(图3)。经检测，配合物1在波长为370nm光的激发下发射荧光，它的荧光最大发射波长为466nm，表现为蓝光。但是由于配合物1中的双键发生了加成反应，生成了环丁烷的衍生物，因此配合物2的荧光发射强度较配合物1衰弱了79％。
配合物1和2的荧光发射光谱见图4。
配合物1和2的荧光照片图见图5。
Claims (2)
1.一种光响应配合物，其特征在于：
所述光响应配合物为配合物1——{[(1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯)(5-氯-1,3-苯二甲酸根)(μ-水)锌] 水} n ；n为重复单元数，是任意正整数；
所述配合物1的晶体属于三斜晶系，空间群为Pī，晶胞参数为a = 9.2668(19)Å，b =10.219(2) Å，c =10.725(2)Å，α=83.28(3)˚，β=80.22(3)˚，γ=81.60(3)˚。
2.一种权利要求1所述光响应配合物的制备方法，其特征在于：
将1-(2-吡啶基)-2-(3-吡啶基)-乙烯、5-氯-1,3-苯二甲酸、六水合硝酸锌和去离子水置于反应釜中，恒温反应，反应结束后缓慢冷却至室温，过滤、洗涤、收集晶态化合物，可得配合物1；反应温度为145-155℃，反应时间为12-24小时。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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