[发明专利]一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物及其制备方法，针对现有报到的阴离子配位构筑的超分子笼状结构缺少更直接检测信号的不足，构筑了一系列基于磷酸根阴离子配位的四面体笼状结构。并且利用这些笼状结构对一系列卤代烷烃和氟利昂分子的识别，得到了一系列对卤代烷烃和氟利昂气体分子具有响应的荧光材料。本发明通过合理设计配体，并通过配体与磷酸根阴离子自组装成具有荧光性质的阴离子四面体笼子。此四面体笼子可以实现对一系列对环境有危害的卤代烷烃和氟利昂分子的捕获和响应，对环境保护，特别是空气保护有着十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及离子化合物合成领域，具体是一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物及其合成方法。

背景技术

多面结构限域空间由于在识别和分离客体分子、稳定反应中间体和不稳定分子、药物转运、生物识别和催化等方面的广泛应用，一直吸引着化学家们的注意力。很多研究者一直坚持不懈的去构筑类沸石配合物、金属配合物和非共价键有机框架结构等含有限域空间的结构，并利用孤立笼状结构研究主客体化学性质。

在基于阳离子或者共价结构构筑的笼状结构方面已经得到了广泛的成果，但是对基于阴离子来组装超分子体系还很少被报到。在之前的报道中，我们课题组报道了一系列基于阴离子配位构筑的的超分子结构，例如：四面体结构，三股螺旋等结构。这表明阴离子已不仅仅是只能作为抗衡离子存在，而是可以作为主要构筑单元直接参与超分子组装。这些工作为超分子笼状体系的组装提供了一个新的途径，代表着阴离子配位组装走向实际应用的一个重要方向。

具有荧光性质的材料在生物传感、荧光探针和生物成像等领域的应用已经引起了研究者广泛的兴趣。然后通过阴离子构筑的具有荧光性质的多面体结构还很少被报道(Yang,D.et al.Anion-coordination-directed self-assemblies,Org.Chem.Front.2018,5,662-690)。在研究这些组装体的主客体性质和应用中就受到了极大的限制。因此引入荧光性质到阴离子配位的构筑的超分子体系将有利于这些超分子体系在分子识别等领域的应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物及其合成方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物，所述的阴离子笼状化合物分子式是：[K([18]crown-6)]₁₂[(PO₄)₄(L)₄]；结构式为：

一种具有荧光性质的阴离子笼状化合物的制备过程，包括以下步骤：

(1).制作化合物a；

(2).制作化合物b；

(3).制作化合物c；

(4).制作化合物d；

(5).制作配体L；

(6).合成阴离子四面体笼状化合物晶体；

其配体L的合成路线为：

进一步的，所述步骤(3)的具体过程为：

3.1)向15mL溶有邻硝基异氰酸(0.59g,3.6mmol)的THF溶液中滴加入20mL含有所述化合物b(0.35g,1mmol)的溶液中，回流反应6h；

3.2)冷却、抽滤、用甲苯和乙醚洗涤，得化合物C。

进一步的，所述步骤(4)的具体过程为：