[发明专利]—种具有绿色荧光性能的锌配位聚合物单晶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有绿色荧光性能的锌配位聚合物单晶及其制备方法，属于荧光材料技术领域，所述锌配位聚合物单晶的结构式为{[Zn(L)(H₂O)]·(H₂O)}_n，属于单斜晶系，P2(1)/c空间群，其中配体L为3‑(羧基甲基亚氨基‑甲基)‑2‑羟基‑苯甲酸；所述聚合物单晶是以氨基酸与3‑醛基水杨酸缩合所得Schiff碱为配体与硫酸锌经溶剂热合成方法制得。本发明制得的锌配位聚合物单晶具有绿色荧光性质，其发射波长为510nm(激发波长为370nm的紫外光)，是典型的绿色荧光。

技术领域

本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种具有绿色荧光性能的锌配位 聚合物单晶及其制备方法。

背景技术

荧光是一种光致发光的冷发光现象，通常情况下具有荧光特性的材料在入 射光(通常为紫外线、X射线)照射时，其分子吸收与其本身具有的特征频率 相一致的光线，由原来的能级跃迁至第一电子激发态或第二电子激发态中各个 不同震动能级和转动能级，处于激发态的分子通过振动弛豫、内部转换等过程 跃迁到分子的第一激发态的最低振动能级，由第一激发态的最低振动能级继续 往下回落至基态的各个振动能级时，则会以光的形式释放能量，这时所发出的 光即为荧光。

荧光物质在生产生活中均具有相当广泛的应用价值。在生化和医疗领域 中，人们对某些分子进行荧光标记，再通过观察示踪基团发射出的荧光去检测 分子的踪迹，又或者采用荧光标记的链终止剂得到的DNA测序图；在农业领 域，由于荧光物质具有优良的吸收紫外线并发射可见光的性能，可以将特殊的 荧光粉加入到薄膜中做成农用光转换膜；在平时的生活中，也经常能看到在服 装、箱包以及道路交通标识上使用的荧光物质，因此，荧光材料的使用已经涉 及到了生活的方方面面。

其中，由d¹⁰组态金属中心离子与有机配体组成的荧光配合物在化学传感 器和光化学领域中有着十分重要的潜在应用价值，因此，近年来Zn²⁺、Cd²⁺等 具有d¹⁰组态电子结构特征的金属离子的荧光配合物得到了大量的合成与报 道。在这类配合物的合成与构建过程中，具有荧光活性有机配体的选择则是十 分重要的环节，芳环由于其自身具有空的反键π分子轨道，受紫外线照射易于 出现π-π*的电子跃迁，使其转变为激发态，所以，含有芳环的有机配体就成 了荧光配合物合成中值得优先考虑的一种配体。

发明内容

针对上述背景，本发明旨在提供一种具有绿色荧光性能的锌配位聚合物单 晶，该锌配位聚合物单晶在370nm波长紫外线照射下可以发出绿色荧光，停 止照射荧光随即消失。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有绿色荧光性能的锌配位聚合物单 晶，所述锌配位聚合物单晶的结构式为{[Zn(L)(H₂O)]·(H₂O)}_n，其结构如(I) 所示，属于单斜晶系，P2(1)/c空间群，其中配体L为3-(羧基甲基亚氨基-甲基)-2- 羟基-苯甲酸，所述配体L的结构式如(II)所示：

所述锌配位聚合物的晶胞参数α＝90°，β＝90.925°，γ＝90°，

具体地，所述锌配位聚合物的锌离子与来自配体3-(羧基甲基亚氨基-甲 基)-2-羟基-苯甲酸的三个氧原子(O3,O4,O5)、来自配体3-(羧基甲基亚氨基- 甲基)-2-羟基-苯甲酸的一个氮原子N1、以及一份子水O2w配位，所述锌配位 聚合物还存在分子外的配位水O1w。

在紫外光作用下，所述配体L，能发出蓝绿色荧光，其激发波长为368nm， 发射波长为490nm，其发射光属于典型的蓝绿色荧光；在紫外光作用下，所述 锌配位聚合物单晶能发出绿色荧光，其激发波长为370nm，发射波长为510nm， 其发射光属于典型的绿色荧光。所述锌配位聚合物单晶的绿色荧光应属于配体 中电子跃迁所为，其发射波长发生红移的原因可能是配位后，配体刚性增强， 能量有所降低。