一種鎘配位聚合物及制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鎘配位聚合物，具體涉及一種以1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯和 1，4-苯二甲酸為配體的鎘配位聚合物，以及該配位聚合物的制備方法和熒光性能，屬于化 學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于d1(l閉殼層過渡金屬配合物具有結(jié)構(gòu)多樣以及熒光性質(zhì)豐富的特點(diǎn)，近年來 已被廣泛研究[F.P.Huang,Z.M.Yang,P.F.Yao,Q.Yu,J.L.Tian,H.D.Bian， S.P.Yan,D.Z.LiaoandP.Cheng,CrystEngComm,2013, 15, 2657;G.Z.Liu, S.H.LiandL.Y.Wang, 遞?，2012, 14, 880.]。在配位聚合物的合成過程 中，有機(jī)配體起著關(guān)鍵作用，配體種類的不同不僅直接影響聚合物的合成，同時(shí)還涉及到聚 合物的空間結(jié)構(gòu)以及功能特性[Y.F.Han,X.Y.Li，L.Q.Li，C.L.Ma，Z.Shen， Y.SongandX.Z.You,Inorg.Chem.,2010, 49, 10781;M.Hu,A.A.Belik,M.ImuraandY.Yamauchi,J.Am.Chem.Soc.,2013, 135, 384;D.Sun,N.Zhang,R. B.HuangandL.S.Zheng, ifes., 2010, 10, 3699.]。眾所周知，批陡 配體是一類良好的單齒配體，它的N原子具有較強(qiáng)的配位能力，能和多種金屬離子配位，在 強(qiáng)配位鍵、弱氫鍵和nn作用下組裝出結(jié)構(gòu)新穎和性能獨(dú)特的各種金屬配合物[H.W. RoeskyandM.Andruh,CbortZ^6?.TfeF.，2003，236，91.]。另外，含羧基官能團(tuán)的配 體具有良好的配位能力和靈活的配位模式，也是構(gòu)筑金屬配位聚合物的良好配體[D.Liu, Z. G.Ren, H.X.Li, J.P. Lang, N.Y.LiandB.F. Abrahams,Angew. Chem. Int. Ed.,2010, 49, 4767; Q.Q. Guo, C.Y.Xu, B.Zhao, Y.Y.Jia,H.ff. HouandY. T.Fan, Cro付Aifes., 2012，12，5439.]。但將柔性的雙吡啶配體和剛性的羧酸 苯配體共同引入同一反應(yīng)體系構(gòu)筑相應(yīng)的金屬配合物并研究其熒光性質(zhì)的報(bào)道相對較少。 因此，基于柔性的1，3_二（吡啶-3-甲氧基）苯和剛性的1，4-苯二甲酸配體合成鎘配位 聚合物的開發(fā)利用為新型熒光材料的探索開辟了新的道路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種鎘配位聚合物和制備方法及其應(yīng)用。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種鎘配位聚合物，所述的配 位聚合物的化學(xué)式為[Cd(l，4-BDC) (bpmb) (H20)]"，其中 1，4-H2BDC= 1，4-苯二甲酸；bpmb=1，3-二（批陡-3-甲氧基）苯；所述配位聚合物的紅外吸收峰包括：3424cnT1，2913 cm1,1656 cm1, 1605 cm1, 1562 cm1,1545 cm1,1437cm1,1378cm1, 1338 cm1, 1265cm1, 1154 cm1, 1048 cm1, 1035cm1, 991cm1, 936cm1, 890cm1, 862 cm1, 837cnT1，786cnT1，646cnT1，所述的配位聚合物的晶體屬三斜晶系，空間群為P-l，晶胞參 數(shù)為：a= 6. 4235(13)A，b= 13. 158(3)A，c= 14. 840(3)A,a= 87. 94(3)。，3 = 78.26(3)°，y= 83.90(3)° ;每個(gè)鎘原子與兩個(gè)來自于配體1，3_二（吡啶-3-甲氧基） 苯的氮原子，四個(gè)來自于配體1，4-苯二甲酸的氧原子以及一個(gè)來自于水的氧原子配位，形 成無限二維網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
[0005] -種鎘配位聚合物的制備方法，所述的制備方法包括下述步驟：將二水合乙酸鎘、 1，4-苯二甲酸、1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯和蒸餾水放入反應(yīng)器中，封閉后，于150°C反 應(yīng)4天；反應(yīng)結(jié)束后，以5 °C/h的速率進(jìn)行降溫，直至室溫，得到鎘配位聚合物，收集無色 塊狀晶體，在空氣中自然晾干，進(jìn)一步的，反應(yīng)物的摩爾比為：二水合乙酸鎘：1，4-苯二甲 酸：1，3_二（吡啶-3-甲氧基）苯=2 : 1 : 1，蒸餾水的升數(shù)為二水合乙酸鎘的摩爾數(shù)的 100 倍。
[0006] -種鎘配位聚合物的應(yīng)用，所述的一種鎘配位聚合物在熒光材料上的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明所具有的有益技術(shù)效果為：本配位聚合物在常溫下穩(wěn)定，制備方法工藝簡 單，收率較高，常溫下具有穩(wěn)定的熒光性能，從而為熒光材料科學(xué)領(lǐng)域注入新的生命力。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明配合物的Cd(II)的配位環(huán)境圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明配位聚合物的晶體結(jié)構(gòu)圖。
[0010] 圖3是本發(fā)明配位聚合物的固體熒光圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 為了更充分的解釋本發(fā)明的實(shí)施，提供本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例，這些實(shí)施實(shí)例僅僅是 對本發(fā)明的闡述，不限制本發(fā)明的范圍。
[0012] 一種鎘配位聚合物，所述的配位聚合物的化學(xué)式為[Cd(l，4-BDC) (bpmb) (H20)] "，其中1，4-H2BDC= 1，4-苯二甲酸；bpmb= 1，3-二（批陡-3-甲氧基）苯；所述配位聚 合物的紅外吸收峰包括：3424cm\ 2913cm\ 1656cm\ 1605cm\ 1562cm\ 1545 cm1, 1437cm1, 1378cm1, 1338cm1, 1265cm1, 1154cm1, 1048cm1, 1035cm1, 991cm1, 936cm1, 890cm1, 862cm1, 837cm1, 786cm1, 646cm1，所述的配位聚合 物的晶體屬三斜晶系，空間群為P-l，晶胞參數(shù)為：a= 6. 4235 (13) A，b= 13. 158 (3) A，c = 14.840(3) A，a= 87.94(3)。，@ = 78.26(3)。，y=83.90(3)。；每個(gè)鎘原子與 兩個(gè)來自于配體1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯的氮原子，四個(gè)來自于配體1，4-苯二甲酸 的氧原子以及一個(gè)來自于水的氧原子配位，形成無限二維網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，其中，Cd(II)的配位 環(huán)境為扭曲的五角雙錐，如圖1所示。
[0013] 一種鎘配位聚合物的制備方法，所述的制備方法包括下述步驟：將二水合乙酸鎘、 1，4-苯二甲酸、1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯和蒸餾水放入反應(yīng)器中，封閉后，于150°C反 應(yīng)4天；反應(yīng)結(jié)束后，以5 °C/h的速率進(jìn)行降溫，直至室溫，得到鎘配位聚合物，收集無色 塊狀晶體，在空氣中自然晾干，進(jìn)一步的，反應(yīng)物的摩爾比為：二水合乙酸鎘：1，4-苯二甲 酸：1，3_二（吡啶-3-甲氧基）苯=2 : 1 : 1，蒸餾水的升數(shù)為二水合乙酸鎘的摩爾數(shù)的 100 倍。
[0014] 一種鎘配位聚合物的應(yīng)用，所述的一種鎘配位聚合物在熒光材料上的應(yīng)用。
[0015]實(shí)施例1:配位聚合物的合成： 將二水合乙酸鎘（11mg, 0.04mmol)、1，4-苯二甲酸（3mg, 0.02mmol)、1，3-二（批 陡-3-甲氧基）苯（6mg, 0.02mmol)和4mL蒸饋水放入反應(yīng)器中，封閉后，于150°C反應(yīng) 4天；反應(yīng)結(jié)束后，以5 °C/h的速率進(jìn)行降溫，直至室溫，收集無色塊狀晶體，在空氣中自 然晾干，得到鎘配位聚合物。產(chǎn)率約51%。經(jīng)多次重復(fù)試驗(yàn)本合成方法可靠穩(wěn)定。
[0016] 實(shí)施例2 :配位聚合物的表征： 配位聚合物的結(jié)構(gòu)測定：在顯微鏡下選取合適大小的單晶在室溫下進(jìn)行X-射線衍射 實(shí)驗(yàn)。在BrukerSmartApex-II(XD衍射儀上，用經(jīng)石墨單色器單色化的M〇-Ka射線(波 長=0.71073A)，以方式收集衍射數(shù)據(jù)。用BrukerSAINT程序進(jìn)行數(shù)據(jù)還原。部 分結(jié)構(gòu)的衍射數(shù)據(jù)用SADABS程序進(jìn)行吸收校正。晶體結(jié)構(gòu)由直接法結(jié)合差值Fourier合 成解出。全部非氫原子坐標(biāo)及各向異性參數(shù)進(jìn)行全矩陣最小二乘法修正，C-H和0-H原 子位置按理論模式計(jì)算確定。詳細(xì)的晶體測定數(shù)據(jù)見表1。配位聚合物的晶體結(jié)構(gòu)見圖2， 圖2中示出了部分位置的元素。Mo_Ka中的K下標(biāo)為a。
[0017] 配位聚合物的熒光性質(zhì) 干燥的經(jīng)研磨處理后，進(jìn)行熒光測試。配位聚合物在330nm處激發(fā)，在430nm處得到 發(fā)射峰，見附圖3。
[0018] 表1配位聚合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鎘配位聚合物，其特征在于：所述的配位聚合物的化學(xué)式為[Cd(l，4-BDC) (bpmb) (H2O)L，其中 1，4-H2BDC= 1，4-苯二甲酸；bpmb= 1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯； 所述配位聚合物的紅外吸收峰包括：3424cm\ 2913cm\ 1656cm\ 1605cm\ 1562 cm1, 1545cm1, 1437cm1, 1378cm1, 1338cm1, 1265cm1, 1154cm1, 1048cm1, 1035cm1，991cm1，936cm1，890cm1，862cm1，837cm1，786cm1，646cmS所 述的配位聚合物的晶體屬三斜晶系，空間群為P-l，晶胞參數(shù)為：a= 6.4235(13)A，b = 13.158(3)A，c= 14.840(3)A，a= 87.94(3)。，3 = 78.26(3)。，Y =83.90(3)。； 每個(gè)鎘原子與兩個(gè)來自于配體1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯的氮原子，四個(gè)來自于配體 1，4-苯二甲酸的氧原子以及一個(gè)來自于水的氧原子配位，形成無限二維網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎘配位聚合物的制備方法，其特征在于：所述的制備方 法包括下述步驟：將二水合乙酸鎘、1，4-苯二甲酸、1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯和蒸餾水 放入反應(yīng)器中，封閉后，于150°C反應(yīng)4天；反應(yīng)結(jié)束后，以5 °C/h的速率進(jìn)行降溫，直至 室溫，得到鎘配位聚合物，收集無色塊狀晶體，在空氣中自然晾干。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鎘配位聚合物的制備方法，其特征在于：反應(yīng)物的摩爾 比為：二水合乙酸鎘：1，4-苯二甲酸：1，3-二（吡啶-3-甲氧基）苯=2 : 1 : 1，蒸餾 水的升數(shù)為二水合乙酸鎘的摩爾數(shù)的100倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎘配位聚合物的應(yīng)用，其特征在于：所述的一種鎘配位 聚合物在熒光材料上的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種以1,3-二(吡啶-3-甲氧基)苯和1,4-苯二甲酸為配體的鎘配位聚合物，以及該配位聚合物的制備方法和熒光性能，屬于化學(xué)領(lǐng)域。該配位聚合物的化學(xué)式為[Cd(1,4-BDC)(bpmb)(H2O)]n，其中1,4-H2BDC＝1,4-苯二甲酸；bpmb＝1,3-二(吡啶-3-甲氧基)苯。制備采用二水合乙酸鎘、1,4-苯二甲酸、1,3-二(吡啶-3-甲氧基)苯來完成。該配合物可具體應(yīng)用在熒光材料上。本配位聚合物在常溫下穩(wěn)定，制備方法工藝簡單，常溫下具有穩(wěn)定的熒光性能。
【IPC分類】C07F3-08, C09K11-06
【公開號】CN104693223
【申請?zhí)枴緾N201410597505
【發(fā)明人】劉雷雷, 杜記民, 余彩霞, 劉林, 趙豐
【申請人】安陽師范學(xué)院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年10月31日