本发明专利技术提供了两种含5-氨基-1-萘-磺酸的金属有机配合物及其合成方法，涉及荧光材料领域。分子式分别为{[Cd(4，4′-bpp)2(H2O)2]·2(5-Ansa-)·2H2O}n和{[Zn(4，4′-bpp)2(H2O)2]·2(5-Ansa-)·H2O}n，分别为浅褐色和红棕色晶体，采用溶液法合成，纯度高。本发明专利技术中，在室温下，两种材料在紫外线照射下均能发出明亮的蓝色荧光，量子产率为分别为10.5％和13.0％，强度比游离的荧光分子和主体金属有机框架都有显著的增强。该制备方法新颖、技术简单、设备要求不高、成本低廉，由于样品为晶体状态，且纯度高，热稳定性较好，结构和荧光都具有可调控性，可望成为一类新的荧光发光材料，并可用于制作荧光发光器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通过氢键作用将荧光分子5-氨基-1-萘-磺酸引入到1，3’ -联 (4-吡啶基)丙烷(4，4' -bpp)与镉和锌形成的金属有机框架化合物中，从而得到荧光发光强度相对于主体框架和游离的荧光分子都有显著增强的两种荧光材料(分子式分别为 CdC46H52N6O10S2和ZnC46H5tlN6O9S2)。本专利技术是提高金属有机配合物荧光强度的一种有效方法。
技术介绍
金属有机配合物因其结构的多样性和可调性，其价值和应用日益受到广泛关注， 在发光材料、磁性材料、催化材料、磁光存储材料、储氢材料等功能材料方面有着潜在的应用，可开发作为新型功能材料。随着科学技术的进步，人们对荧光的研究越来越多，荧光材料的应用范围越来越广，它们在照明、影视、光转化薄膜、装饰、防伪、生物探针、高密度超薄的光学存储、电致发光、光电导、光信息传递、X射线影像、染料、分子电子学、激光和闪烁计数技术等方面都有着广泛的应用。因此，具有较强荧光发光能力的金属配合物引起了科学家们越来越浓厚的研究兴趣。金属有机配合物的荧光发光性质，包括荧光发光的强度(荧光量子产率)和发射波长等，不仅和中心金属离子有关，而且很大程度上与有机配体的分子结构和性质有关。不同有机配体与相同金属离子配位，可能会发出不同波长和强度的荧光。因此，对于具有荧光发光性质的金属有机配合物的设计和合成以及对其结构和性能关系的研究，一直以来主要集中于如何选择合适的、具有高吸光系数的配体以及配体吸收能量后如何有效地将能量传递给金属离子。但是，大量研究发现，本身具有良好发光性质的有机配体在与金属离子配位后，由于向中心金属离子电荷传递时，跃迁能量传递效率较低，导致能量的损失，从而在整体上表现出 荧光强度的减弱，在一定程度上影响了荧光材料的发光性质。因此，如何通过其他方法来克服这种问题，既保证金属有机框架的存在，又能有效地调控配合物的发光性质就成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过氢键作用力向预先构筑的金属有机框架化合物的一维通道中引入发光的有机分子，从而得到具有良好发光性质的金属有机配合物的方法。本专利技术米用如下技术方案首先将I，3’-联(4_卩比唳基)丙烧(4,4' -bpp)与硝酸镉或硝酸锌反应，构筑具有一维纳米通道的金属有机框架，再通过氢键作用将荧光分子 5_氨基-1-萘-磺酸(5-Ansa)阴离子填入通道中，形成两种具有近似三维结构的镉和锌配合物。在紫外光激发下它们都能够发出较强的蓝色荧光，其发光强度相对于主体框架和游离的荧光分子都有显著的增强，量子产率分别达到10. 5%和13. 0%。将发光分子通过氢键填入到金属有机配合物的一维通道中显示了独特的优异性能(I)金属有机框架的一维通道为发光的有机分子提高了一种稳定、限域的环境；(2)发光分子与金属有机框架间的氢键作用，避免了发光分子之间的相互作用而产生的聚集，从而降低了发光分子的淬灭，同时也避免了配位键可能导致的能量损失；(3)金属有机框架本身所具有的热稳定性，在一定程度上提高了发光分子的热稳定性；(4)通过改变发光分子，可以实现对金属有机配合物的发光性质的有效调控。本专利技术合成了两种荧光材料，其中镉配合物的化学式为{[Cd(4， 4 ' -bpp) 2 (H2O)2] · 2 (5-AnsaO · 2H20}n，为单斜晶系，空间群为 C2/c ;单胞参数为 a = 25. 880(12) A，b= 12.051(5) A，c = 16.489(8) Α， β = 115.614(7)。，V = 4637(4) A3，Z = 4 ;锌配合物的化学式为{[Zn(4， 4 ' -bpp) 2 (H2O)2] · 2(5-Ansa_) · H2Ojn,为单斜晶系，空间群为C2/c ;单胞参数为 a = 25. 376(3) A，b = 12. 0447(8) A，c = 16. 3694(16) Α，β = 116.212(4)。， V = 4488.8(7) A3，Z = 4。这两种材料具有相似的三维网状结构，在自然光下前者呈浅褐色透明，后者呈红棕色透明，热分析表明热稳定性均超过200°C。室温下，它们在紫外线的激发下发射出明亮的蓝色荧光，量子产率分别为10. 5%和13.0%。本专利技术采用简单溶液法合成荧光材料，具体过程如下将摩尔比为1: 2·的金属硝酸盐和1，3’_联(4-吡啶基)丙烷(4，4' -bpp)溶解于甲醇和水的混合溶剂中，室温下搅拌4小时，再加入预先用NaOH去质子化的5-氨基-1-萘-磺酸甲醇溶液，继续在室温下搅拌40分钟，过滤，空气中挥发，20天后即可得到产物晶体。本专利技术采用通过氢键作用将发光分子引入金属有机框架配合物中的方法，制备了两种荧光材料，它们在紫外光照射下都能发出明亮的蓝色荧光，强度比游离的荧光分子和主体金属有机框架都有显著的增强。该材料具有制备简便、成本低廉、产品纯度高、对空气稳定、不潮解、热稳定性好的特点，可望在防伪、光纤通信、光转化薄膜及光波导等高新
中得到广泛应用。本专利技术可用于制作荧光发光器件。附图说明图1 为{[Cd(4，4 ' -bpp) 2 (H2O)2] · 2 (5-Ansal{[Zn(4， 4' -bpp)2 (H2O)2] *2(5-Ansa0 ·Η20}η以及游离的荧光分子5_Ansa室温下的固体荧光发射-1'Tfe P曰。图2 为{[Cd(4，4' -bpp)2 (H2O)2] · 2 (5-Ansa_) · 2H20}n 的三维结构堆积图。图3 为{[Zn(4,4; -bpp)2 (H2O)2] · 2 (5-AnsaO · H20}n 的三维结构堆积图。图4 为{[Cd(4，4, -bpp)2(H20)2] · 2(5_Ansa_) · 2H20}n 室温下的粉末衍射谱图， 其中(a)晶体数据模拟结果；(b)实验结果。图5 为{[Zn (4，4' -bpp) 2 (H2O) 2] · 2 (5-Ansa_) · H2Oj n 室温下的粉末衍射谱图，其中(a)晶体数据模拟结果；(b)实验结果。具体实施方式实施例1 :镉配合物的合成向5-Ansa (O. 045g, O. 20mmol)加入3ml甲醇，再加入O. 5M的 NaOH水溶液(O. 45ml,O. 225mmol)，搅拌O. 5小时使其充分溶解，得到红棕色透明溶液。 将 Cd(NO3)2 · 4H20(O. 031g，O.1Ommol)和 4，4' -bpp (O. 039g,0. 20mmol)溶解于 4ml 甲醇和2ml水的混合溶剂中，将得到的无色透明溶液在室温下搅拌4小时，再加入上述红棕色透明溶液，会产生少量灰紫色沉淀，将该溶液继续在室温下搅拌40分钟，过滤，空气中缓慢挥发20天，即可得到浅褐色透明块状晶体O. 031g(产率30%，基于5-Ansa)。元素分析(CdC46H52N6O10S2) ( % ):理论值C，53. 88 ；H, 5. 11 ；N,8. 20.实验值C，54. 37 ;H，4. 97 ； N, 8. 26.红外光谱吸收峰(KBr，cnT1) :3452 (m)，3363 (s)，3252 (m)，3045 (w)，2945 (w)，2856(w)，19本文档来自技高网...
【技术保护点】
含5?氨基?1?萘?磺酸的荧光材料，其特征在于：其中镉配合物的化学式为{[Cd(4，4′?bpp)2(H2O)2]·2(5?Ansa?)·2H2O}n，为单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为β＝115.614(7)°，Z＝4；锌配合物的化学式为{[Zn(4，4′?bpp)2(H2O)2]·2(5?Ansa?)·H2O}n，为单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为β＝116.212(4)°，Z＝4。FDA0000093605370000011.tif,FDA0000093605370000012.tif,FDA0000093605370000013.tif,FDA0000093605370000014.tif
【技术特征摘要】
1.含5-氨基-1-萘-磺酸的荧光材料，其特征在于其中镉配合物的化学式为{[Cd(4，4 ’ -bpp)2 (H2O)2] · 2(5-Ansa_) · 2H20}n，为单斜晶系，空间群为 C2/c，单胞参数为 a = 25. 880(12) A，b = 12.051(5) A，c = 16.489(8) K,β = 115.614(7)。，V = 4637(4) A3，Z = 4 ;锌配合物的化学式为{[Zn(4，4 ' -bpp)2 (H2O)2] · 2(5-Ansa_) · H2Ojn,为单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈超君，吴新涛，盛天录，傅瑞标，胡胜民，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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