[发明专利]三氮唑杂环的二维锌配位聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于金属有机配位聚合物材料领域，涉及到一种含三氮唑杂环的二维锌配 位聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

物质吸收外界光源的照射，获得能量，产生激发导致发光的现象称为光致发光，其 中荧光是一种光致发光的冷发光现象，当物质分子或原子吸收某种波长的入射光被激发， 并发出比入射光波长长的发射光，称之为荧光。相对而言，荧光发射的研究更为深入，应用 更为广泛。近年来，具有较强荧光发光的金属配位聚合物有重要的潜在应用价值和广泛的 应用空间。由于d¹⁰电子构型的金属的d轨道充满电子，配合物中金属的配位数和立体构型受 配位场作用的限制小，其金属配合物的配位模式更加丰富多样；充满电子的d轨道不能发生 d-d跃迁，而通过引入具有大的共轭体系的有机配体后所组成的d¹⁰族金属配合物则能发射 较强的荧光，故d¹⁰过渡金属配位聚合物因其具有很好的荧光性能而备受关注。

d¹⁰族金属配合物的发光主要是基于配体或基于电荷转移的发光，因此要使合成的 配合物具有发光性能，必须引入具有大共轭体系的有机配体，通过改变有机配体的共平面 性、共轭体系的大小及刚性等因素来设计和合成具有发光性能的金属配合物。也因为如此 必须寻找合适的中心金属离子和有机配体。对于锌离子来说其属于d¹⁰族金属，有着丰富的 配位模式，易与含刚性氮原子进行配位。而对于有机配体来说，选择4-氨基-3,5-二（4-（1H- 咪唑-1-基）苯甲基）-1,2,4-三氮唑（IMTZ）为刚性配体，IMTZ配体本身含有多个氮原子，在 与金属离子配位的过程中表现为多齿配体，通过空间结构的伸展与金属离子合成出不同维 数的配位聚合物。并且具有电子共扼体系，有利于π电子吸收跃迁,表现出丰富的电子转移 行为，可发射较强的荧光性质。对于锌配位聚合物来说，由于锌离子的d¹⁰结构使得它们很难 被氧化或还原，因此其荧光发光方式，既不是金属到配体的电荷转移跃迁(MLCT)，也不是配 体到金属的电荷转移跃迁(LMCT)。它们应该是配体内部的跃迁引起的（L.S.Li,Y.Q. Lan,J.F.Ma,Y.Jin,G.H.Wei,L.P.Zhang,Z.M.Su,Cryst.GrowthDes.8 (2008)675;B.C.Wang,Q.R.Wu,H.M.Hu,X.L.Chen,Z.H.Yang,Y.Q.S. guan,M.L.Yang,G.L.Xue,CrystEngComm12(2010)485;W.L.Duan,Y.H. Zhang,X.X.Wang,X.R.Meng,J.Coord.Chem.67(2014)1980;L.Y.Zhang, L.L.Rong,G.L.Hu,S.Jin,W.G.Jia,J.Liu,G.z.Yuan,DaltonTrans.44 (2015)6731.牛丹，东北师范大学硕士学士论文[D]，2013；张艳娇，哈尔滨工业大学硕士 学士论文[D]，2010）。

发明内容

本发明解决现有荧光有机发光材料的合成成本高和合成过程不环保等缺点的问 题，提供了一种含三氮唑杂环的二维锌配位聚合物及其制备方法和应用并且其发光强度 大，是实验室合成的新产物，未见诸于报道。其制备方法简单，合成时间短，原材料来源充足 且用途广泛。

本发明提供的一种过渡金属配位聚合物，分子式为:[Zn(IMTZ)]SO₄，其中为IMTZ 为4-氨基-3,5-二（4-（1H-咪唑-1-基）苯甲基）-1,2,4-三氮唑。

本发明提供的一种含三氮唑杂环的二维锌配位聚合物及其制备方法和应用。其制 备方法主要采取以下技术方案：将IMTZ和可溶性锌盐以一定比例的物质的量混合溶于水和 有机溶剂，该混合反应物置于聚四氟乙烯管中密封，放于不锈钢反应釜中，将反应釜放入 GZX-9030MBE电热鼓风机中。在50-200摄氏度下晶化0.1-7天，自然冷却至室温，析出黄色块 状晶体。

上述的含三氮唑杂环的二维锌的配位聚合物可作为金属有机发光材料使用。