[发明专利]一种双芯主客体超分子及其制备方法与应用

说明书

本发明属于荧光材料技术领域，提供了一种双芯主客体超分子，其化学通式为{[Nisubgt;3/subgt;(m‑bpt)subgt;2/subgt;(pyan)subgt;3/subgt;(Hsubgt;2/subgt;O)subgt;6/subgt;](pyan)subgt;3/subgt;(Hsubgt;2/subgt;O)subgt;6/subgt;}subgt;n/subgt;，属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数所述化学通式中，组分m‑bptsupgt;3‑/supgt;是三元有机羧酸m‑Hsubgt;3/subgt;bpt脱去3个质子所得，所述m‑Hsubgt;3/subgt;bpt结构如式Ⅰ所示；组分pyan结构如式Ⅱ所示。空间结构中，金属Nisupgt;2+/supgt;离子与两种有机组分和水分子配位形成双节点3,4‑连接的二维配位聚合层状多孔网络[Nisubgt;3/subgt;(m‑bpt)subgt;2/subgt;(pyan)subgt;3/subgt;(Hsubgt;2/subgt;O)subgt;6/subgt;]subgt;n/subgt;，并进一步与客体六员水簇(Hsubgt;2/subgt;O)subgt;6/subgt;和非水溶性pyan组分形成稀有的双芯主客体超分子固体。该新物质的制备条件温和，产率可达66.7％。室温下固体样品最强发射峰波长在440nm处，蓝色荧光发射波长范围为400～700nm，可以用于制备荧光材料与器件以及甲醇荧光检测等方面。

技术领域

本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种双芯主客体超分子及其制备方法与应用。

背景技术

主客体超分子是指单体分子借助主客体之间的识别特性自组装而得到的一类复杂化学体系，传统主客体化学研究对象尺寸约在1nm以内，使其在功能材料方面的应用具有一定局限性，制备具有较大内部结构尺寸的主客体超分子，已经成为超分子科学与材料领域的热点之一。法国斯特拉斯堡大学的Jean-Pierre Sauvage教授、美国西北大学的JamesFraser Stoddart爵士以及荷兰格罗宁根大学的Bernard L.Feringa教授因为成功设计和制造了系列新型“超分子机器”，获得了2016年诺贝尔化学奖。

通过配位键、氢键等相互作用，以多官能有机分子为主要原料，原位制备空间结构新颖的主客体超分子体系，已经成为主客体新材料领域的主要发展方向。由于影响化学反应微观过程的条件因素很多，难以控制；由多官能分子自组装超分子分子时，在周期性排列和空间几何取向等方面迄今都难以预测，因此制备结构新颖、内部结构空间大、有一定实用价值的功能性主客体超分子，是具有较高挑战性的课题。此外，已经报道的主客体超分子中，绝大是单一客体小分子,而含有两种或两种以上较大客体分子或簇的主客体超分子固体还十分罕见，报道很少。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种稀有的主客体荧光超分子固体，测定了精确的微观结构，该新物质在440nm处出现蓝色荧光发射峰，可用于荧光材料与器件的制备，以及常见溶剂甲醇荧光鉴别。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双芯主客体超分子，其化学通式为{[Ni₃(m-bpt)₂(pyan)₃(H₂O)₆](pyan)₃(H₂O)₆}_n，n为正整数，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数所述化学通式中，组分m-bpt^3-是三元有机羧酸m-H₃bpt脱去3个质子所得，所述m-H₃bpt结构如式Ⅰ所示；组分pyan结构如式Ⅱ所示，