均苯三甲酸镉聚合物的制备、结构及其荧光性质的制作方法

本发明属于配合物制备技术领域，特别涉及一种镉配位聚合物的制备、结构及其荧光性质。

背景技术：

有机配体桥连金属离子或原子簇形成一维至三维无限伸展的结构。结构多样的有机配体能够和许多金属离子反应形成结构各异且具有特殊性质的配位聚合物。由于羧基含有两个能与金属离子配位的氧原子，配位方式多种多样，所以羧酸类有机配体成为人们常用的一种配体。除了有机配体能桥连金属离子，有些柔性的氮杂环配体(如双(4-吡啶基)胺)也能桥连金属离子。因此，人们采用芳香羧酸类配体为主配体、氮杂环配体为辅助配体和金属离子配位合成具有应用价值或潜在价值的配位聚合物。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种镉聚合物的制备、结构及其荧光性质。

本发明的思路：利用均苯三甲酸、双(4-吡啶基)胺为配体与硝酸镉通过水热法获得镉配位聚合物。

均苯三甲酸镉聚合物的结构见附图1。所述镉配位聚合物属于单斜晶系，空间群为pn，该配合物基本结构单元中包含两个镉离子，两个均苯三甲酸阴离子，二个质子化的双(4-吡啶基)胺，四个配位的水分子，九个游离的水分子。cd1是六配位的，分别与来自两个不同的均苯三甲酸阴离子中的羧基氧原子o1、o2、o5a，一个双(4-吡啶基)胺分子的氮原子n1，两个水分子的氧原子o13、o14配位。cd2是七配位的，分别与来自两个不同的均苯三甲酸阴离子中的羧基氧原子o7、o8、o11a、o12a，一个双(4-吡啶基)胺分子的氮原子n1，两个水分子的氧原子o13、o14配位。cd-o键长在之间，cd-n键长在之间。

该镉配位聚合物的制备方法为：

(1)称量0.1～0.5毫摩尔均苯三甲酸溶解于5～10毫升蒸馏水中，将溶液移入容积为20毫升的密封反应釜中；

(2)称量0.3～1.5毫摩尔氢氧化钾，并加入步骤(1)中；

(3)称量0.1～0.5毫摩尔的双(4-吡啶基)胺溶解于2～5毫升蒸馏水中，并加入步骤(1)中；

(4)称量0.2～1毫摩尔硝酸镉溶于5～10毫升的蒸馏水中，将溶液加入到步骤(1)中；

(5)将反应釜密封，在140℃下恒温3天，然后缓慢冷却至室温，过滤，滤液中生长2周，得到白色柱状晶体，即为镉配位聚合物。

本发明具有工艺简单、成本低廉、重复性好等优点，成功的合成了镉配位聚合物，为合成过渡金属的配合物提供了一定的依据。

在室温下测试了配体和配合物的固体荧光的发射光谱，如附图2所示。结果表明，配体和配合物都具有荧光性，配合物最大发射波长为392nm(激发波长为290nm)，相比于配体py-3-ca的323nm(激发波长为290nm)发生了69nm的红移。

附图说明

图1是本发明的镉配合物的分子结构图。

图2是配合物与配体的荧光图

具体实施方式

实施例：

(1)称量0.4毫摩尔均苯三甲酸(0.0828g)溶解于5毫升蒸馏水中，将溶液移入容积为25毫升的密封反应釜中；

(2)称量0.8毫摩尔氢氧化钾(0.0448g)，并加入步骤(1)中；

(3)称量0.2毫摩尔的双(4-吡啶基)胺(0.0345g)溶解于2毫升蒸馏水中，并加入步骤(1)中；

(4)称量0.5毫摩尔硝酸镉(0.1540g)溶于5毫升的蒸馏水中，将溶液加入到步骤(1)中；

(5)将反应釜密封，在140℃下恒温3天，然后缓慢冷却至室温，过滤，滤液中生长2周，得到白色柱状晶体，即为镉配位聚合物。

所述镉配位聚合物属于单斜晶系，空间群为pn，该配合物基本结构单元中包含两个镉离子，两个均苯三甲酸阴离子，二个质子化的双(4-吡啶基)胺，四个配位的水分子，九个游离的水分子。cd1是六配位的，分别与来自两个不同的均苯三甲酸阴离子中的羧基氧原子o1、o2、o5a，一个双(4-吡啶基)胺分子的氮原子n1，两个水分子的氧原子o13、o14配位。cd2是七配位的，分别与来自两个不同的均苯三甲酸阴离子中的羧基氧原子o7、o8、o11a、o12a，一个双(4-吡啶基)胺分子的氮原子n1，两个水分子的氧原子o13、o14配位。cd-o键长在之间，cd-n键长在之间。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种镉配位聚合物的制备、结构及其荧光性质。所述镉配位聚合物属于单斜晶系，空间群为Pn，基本结构单元包含两个镉离子，两个均苯三甲酸阴离子，两个质子化的双(4‑吡啶基)胺，四个配位的水分子，九个游离的水分子。在室温下测试了配体和配合物的固体荧光。结果表明，配体和配合物都具有荧光性，配合物最大发射波长为392nm(激发波长为290nm)，相比于配体Py‑3‑CA的323nm(激发波长为290nm)发生了69nm的红移。本发明利用均苯三甲酸、双(4‑吡啶基)胺为配体与硝酸镉通过水热法获得镉的配位聚合物，具有工艺简单、成本低廉、重复性好等优点，成功的合成了镉配位聚合物。

技术研发人员：张秀清;李家星;杨洪利;倪萌;劳思思
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：2017.04.24
技术公布日：2017.07.18