[发明专利]一种含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物晶体及其制备方法

说明书

一种含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物晶体及其制备方法，属于化学技术领域，配合物具有下述化学式：[Co(DMBPY)_0.5(L)]·H₂O，将一定量的Co(CH₃COO)₂·4H₂O、3，5‑二羧基‑苯基‑4‑(2'‑羧基苯基)‑苄基醚(H₃L)、1,1'‑二甲基‑4,4'‑联吡啶二氯化物(DMBPY·Cl₂)与一定量的去离子水的混合物在带聚四氟乙烯内衬的反应釜中于一定温度下密封加热一段时间。反应结束后自然冷却至室温，得到绿色晶体，即为含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物。本发明的合成方法操作简单，可重复性好，产品产率高，以水为溶剂，绿色环保。含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物具有较宽的变色温度范围(150‑240℃)，稳定性好，可重复多次利用，变色灵敏且明显。

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种配位聚合物，具体涉及一种含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配位聚合物及其制备方法。

背景技术

配位聚合物(配合物中具有聚合结构的一类化合物，是由金属离子与有机配体通过共价键或氢键等弱相互作用连接而成的具有无限结构的化合物)具有多种多样的拓扑结构，并且在药物运载、气体分离、发光及磁性等方面都有潜在应用，因此得到了广泛的关注。近年来，热致变色配位聚合物得到了特殊关注。因为配位聚合物中有机配体与金属离子有近乎无限种组合方式，因此配位聚合物有易于调节的物理和化学性质。这种特性有利于配位聚合物成为优秀的热致变色材料。

热致变色化合物是指化合物在温度变化到某一特定范围后，化合物本身的颜色发生变化。当温度恢复到原来温度后，若化合物的颜色也恢复到原来的颜色，则该化合物为可逆热致变色化合物，否则为不可逆热致变色化合物。目前，热致变色材料在工业、军事、防伪以及日常生活中都有广泛的应用。例如，在坦克表面涂一层可逆热致变色材料，在不同环境中通过调节温度来调节坦克表面的颜色，使表面颜色接近环境，坦克即成为“隐形坦克”；在机器表面涂抹热致变色材料可检测机器部件的过热情况；热致变色墨水可用于印刷保密文件等。

目前对热致变色材料的研究主要集中在无机、有机和液晶材料三大类。其中无机热致变色材料颜色恢复性差，变色温度高，耐久性差。液晶类热致变色材料色彩种类少，保存周期较短，特别是成本较高，限制了其应用范围。而有机热致变色材料的变色温度在低温区(小于100℃)的较多。

与上述三种热致变色材料相比，热致变色配位聚合物能够结合无机化合物的热稳定性、高强度和有机化合物易于修饰加工的优点，并能协同产生一些新的优异性能。因此，热致变色配位聚合物的研究成为当前的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的是：提供一种含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物晶体及其制备方法。该配合物在150℃以上可由绿色变为蓝色，直到240℃框架不会坍塌。温度降到150℃以下颜色由蓝色变回绿色。该配合物的变色-脱色过程可重复多次进行。

本发明所述的含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物具有下述化学式：[Co(DMBPY)_0.5(L)]·H₂O，其中DMBPY为1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶(紫精)，L为羧基去质子化的3，5-二羧基-苯基-4-(2'-羧基苯基)-苄基醚(三元羧酸)；它的晶体属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为α＝72.491(3)°，β＝83.489(3)°，γ＝80.575(3)°，

其中，所述的含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物的制备方法包括如下步骤：将一定量的Co(CH₃COO)₂·4H₂O、H₃L、DMBPY·Cl₂与一定量的去离子水的混合物在带聚四氟乙烯内衬的反应釜中于一定温度下密封加热一段时间。反应结束后自然冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥后得到绿色晶体，即为含紫精的三元羧酸Co(II)热致变色配合物。