[发明专利]一种基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于荧光材料合成领域，特别涉及一种基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物及其合成方法和应用。

背景技术

基于有机芳香羧酸和有机胺混合配体的过渡金属功能配合物具有结构丰富多样的特点，在磁性、催化、吸附和荧光等方面有潜在的应用价值而受到广泛关注。这方面的研究主要集中在新配合物的设计、合成以及探寻结构与性能的关系上，虽然已有瞩目的进展，但精确合成预期的有一定结构和性能的配合物，仍是很大的挑战。而特定结构的有机胺配体的设计及适当金属离子的选择是控制目标配合物结构和性能的一种有效方法。目前，用来构筑过渡金属功能配合物的有机胺配体中含有吡啶基团的配体所占的比例最大，但由于此类配体是憎水性的，而且仅吡啶官能团起到与金属离子配位的作用、配位点有限，导致形成配合物的条件要求较为苛刻，产率只有30%～40%，产率较低。

过渡金属锌、镉功能配合物通常显示出较强的特征荧光，是一种潜在的荧光材料，已成为当前荧光材料方面的一个重要研究内容。与简单的有机配合物荧光材料相比，此类锌、镉功能配合物基荧光材料由于其结构复杂多样和可操作性展示出巨大的优势。然而，锌、镉功能配合物应用在荧光选择性分子识别和荧光传感器方面的研究较少，尤其是应用于环境污染物硝基苯的选择性识别和检测的研究更是未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合成方法简单、合成产率高、合成原料成本低、具有强的荧光发射特性、对不同溶剂分子显示出荧光选择性、对硝基苯有良好的选择性识别和检测作用的基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物及其合成方法和应用。

本发明的技术解决方案是：

一种基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物，该配合物的分子式如下：

[Zn(3-bpah)(1,4-BDC)]·H₂O；

[Cd(3-bpah)(1,4-BDC)(H₂O)]；

其中，3-bpah为N,N'-双(3-吡啶酰胺基)-1,2-环己烷，1,4-BDC为对苯二甲酸根。

一种基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物的合成方法，其具体步骤是：

将Zn²⁺的硝酸盐或Cd²⁺的氯化物、半刚性双吡啶双酰胺配体、对苯二甲酸加入去离子水，在室温下搅拌20min～40min形成悬浮混合物，所述半刚性双吡啶双酰胺配体为N,N'-双(3-吡啶酰胺基)-1,2-环己烷，所述半刚性双吡啶双酰胺配体与对苯二甲酸的摩尔比为1:1～1:2，所述半刚性双吡啶双酰胺配体与Zn²⁺的硝酸盐或Cd²⁺的氯化物的摩尔比为1:1～1:3，用NaOH溶液调pH为6.5～7.5，倒入高压反应釜中升温至100℃～120℃，水热条件下保温24h～72h，降温到室温得到无色块状晶体，室温下自然晾干，得基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的的锌、镉配合物。

所述Zn²⁺的硝酸盐为Zn(NO₃)₂·2H₂O，所述Cd²⁺的氯化物为CdCl₂·2.5H₂O。

升温时，升温速率为 5℃/h～10℃/h；降温时，降温速率为5℃/h～10℃/h。

所述去离子水的加入量为高压反应釜容积的30%～60%。

所述NaOH溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L。

一种基于半刚性双吡啶双酰胺有机配体和对苯二甲酸的过渡金属配合物作为荧光选择性材料中的应用。