一种具有发光特性的过渡金属簇合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有发光特性的荧光材料，特别是一种具有发光特性的过渡金属簇合 物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 过渡金属簇合物，简称过渡金属簇，含有两个或两个以上具有过渡金属的原子群。 过渡金属簇合物的尺寸规格和物理特性在连接微观和宏观世界、量子论和经典系统发挥着 核心作用。过渡金属簇合物在低温下展现单分子磁性(SMMs)，作为宏观理论磁体，他们显示 出磁性双稳态，与此同时，他们也表现出磁量子隧效应(QTM)。过渡金属簇合物中存在着一 定程度的金属_金属相互作用，金属与配体的多种结合方式，中心簇骼的多变价态和电子结 构、电荷的不同离域程度等特点，使得簇合物在表面科学、均相催化剂、多相催化、生物科 学、材料科学领域具有潜在的应用。8-羟基喹啉是既是一种一元双齿螯合配体，又是一种良 好的发色团，在材料领域得到了广泛的应用。8-羟基喹啉及其衍生物可以和许多金属离子 螯合，如与Mg 2+、Zn2+、Cu2+等金属离子形成配位数为4的配合物，与Al3+、Fe 3+、Ga3+金属离子形 成配位数为6的配合物，还可形成配位数为8的配合物。这些配合物光/电致发光和电荷转移 特性可以通过改变中央金属离子和配体结构而改变。此外，较高热稳定性、卓越的电子传递 特性和独特的荧光特性，使得8-羟基喹啉类金属簇合物更多的关注。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是针对上述技术分析，提供一个具有发光特性的过渡金属簇合物及其 制备方法，该制备方法工艺简单、易于控制，在密闭体系中可以有效的防止有毒物质的挥发 和制备对空气敏感的前驱体;制备的过渡簇配合物结构新颖、性质优良，具有良好的潜在应 用价值。
[0004] 本发明的技术方案：
[0005] -种具有发光特性的过渡金属簇合物，化学式为[Zn6L4(N 3)4],式中L为1，1_[7， 7'-二-(8-羟基负离子喹啉）]，该过渡金属簇合物属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数 为a = 27.947lb= 13,155 A, c = 20.162 Α,α = 90·0°，β=101·89°，γ =90.0°，该簇合物包 含六个锌离子，四个叠氮离子，四个L配体，晶体结构如下所示
[0007] -种所述具有发光特性的过渡金属簇合物的制备方法，步骤如下：
[0008] 1)将8-羟基喹啉、六水硝酸锌、叠氮钠、乙醇_水混合溶剂装入聚四氟乙烯反应釜 中，在24小时内升温到140°C，然后恒温3天，最后在24小时降温到室温，得到黄色条状晶体；
[0009] 2)收集上述黄色条状晶体并用乙醇洗涤，真空干燥后，制得目标产品[Zn6L 4(N3)4] 仏=1，1-[7,7'-二-(8-羟基负离子喹啉）])。
[0010] 所述乙醇-水混合溶剂中乙醇与水的体积比为1:1 ;8_羟基喹啉、六水硝酸锌、叠氮 钠与乙醇-水混合溶剂的摩尔比为0.75:1:2。
[0011]本发明的优点是：
[0012] 该制备方法工艺简单、易于控制，在密闭体系中可以有效的防止有毒物质的挥发 和制备对空气敏感的前驱体;制备的过渡簇配合物结构新颖、性质优良，在表面科学、均相 催化剂、多相催化、发光器件和化学传感器领域具有良好的潜在应用价值。
【附图说明】
[0013] 图1是该过渡金属簇合物的固体紫外-可见吸收光谱。
[0014] 图2是该过渡金属簇合物的固体光致发光谱图。
【具体实施方式】 [0015] 实施例：
[0016] -种具有发光特性的过渡金属簇合物，化学式为[Zn6L4(N 3)4],式中L为1，1_[7， 7'-二-(8-羟基负离子喹啉）]，该过渡金属簇合物属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数 为a = 27.947A，b= 13.155 A, c = 20.162 Α,α = 90·0°，β=101·89°，γ =90.0°，该簇合物包 含六个锌离子，四个叠氮离子，四个L配体，晶体结构如下所示
[0018] 所述具有发光特性的过渡金属簇合物的制备方法，步骤如下：
[0019] 1)将8-羟基喹啉、六水硝酸锌、叠氮钠、乙醇_水混合溶剂装入聚四氟乙烯反应釜 中，在24小时内升温到140°C，然后恒温3天，最后在24小时降温到室温，得到黄色条状晶体， 所述乙醇-水混合溶剂中乙醇与水的体积比为1:1 ;8_羟基喹啉、六水硝酸锌、叠氮钠与乙 醇-水混合溶剂的摩尔比为〇. 75:1:2;
[0020] 2)收集上述黄色条状晶体并用乙醇洗涤，真空干燥后，制得具有发光特性的过渡 金属簇合物[Zn6L 4(N3)4],式中L为1，1-[7,7'-二-(8-羟基负离子喹啉）]。
[0021 ] 使用如下仪器及方法对产物进行表征：
[0022]挑选尺寸为0.20 X 0.20 X 0.20mm3的晶体用于单晶结构分析，单晶衍射数据在 Bruker Smart 1000CXD衍射仪上收集，用石墨单色器单色化的Moka射线(λ_=_〇.710_73 A)， 1.75° < Θ < 27.96°。所得化合物属于单斜晶系，空间群皆为C2/c，晶胞参数大约为 a = 27.947.A，b= 13.155 A，c = 20.162 Α，α = 90·0°，β=101·89°，γ =90.0°。晶体结构使用 Origin，Diamond 软件绘制。
[0023]图1是过渡金属簇合物的紫外-可见吸收光谱，在室温下由日本公司日立U-3990紫 外分光光度计测试。图中表明：该簇合物的最大吸收峰位置为350nm。
[0024]图2是簇合物的固体光致发光谱图，在室温条件下使用日本F-7000荧光分光光度 计进行测试后绘制。图中表明：簇合物在350nm激发波长下，其固体荧光发射峰分别为 509nm，具有极好的发光性能。
【主权项】
1. 一种具有发光特性的过渡金属簇合物，其特征在于:化学式为[ZnsL4(N3)4]，式中L为 1，1-[7,7'-二-(8-径基负离子哇嘟）]，该过渡金属簇合物属于单斜晶系，空间群为C2/C，晶 胞参数为 a = 27.947A，b = 13.155 A，C = 20.162 A，α = 90.0°，β = 101.89°，丫 = 90.0°，该 簇合物包含六个锋离子，四个叠氮离子，四个L配体，晶体结构如下所示2. -种如权利要求1所述具有发光特性的过渡金属簇合物的制备方法，其特征在于步 骤如下： 1) 将8-径基哇嘟、六水硝酸锋、叠氮钢、乙醇-水混合溶剂装入聚四氣乙締反应蓋中，在 24小时内升溫到140°C，然后恒溫3天，最后在24小时降溫到室溫，得到黄色条状晶体； 2) 收集上述黄色条状晶体并用乙醇洗涂，真空干燥后，制得目标产品[Zn6^(N3)4KL = 1，1-[7,7'-二-(8-径基负离子哇嘟）])。3. 根据权利要求2所述具有发光特性的过渡金属簇合物的制备方法，其特征在于:所述 乙醇-水混合溶剂中乙醇与水的体积比为1:1 ;8-径基哇嘟、六水硝酸锋、叠氮钢与乙醇-水 混合溶剂的摩尔比为0.75:1:2。
【专利摘要】一种具有发光特性的过渡金属簇合物，化学式为[Zn6L4(N3)4]，式中L为1,1-[7,7ˊ-二-(8-羟基负离子喹啉)]，该过渡金属簇合物属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为α＝90.0°，β＝101.89°，γ＝90.0°，该簇合物包含六个锌离子，四个叠氮离子，四个L配体。本发明的优点是：该制备方法工艺简单、易于控制，在密闭体系中可有效防止有毒物质挥发和制备对空气敏感的前驱体；制备的过渡簇配合物结构新颖、性质优良，在表面科学、均相催化剂、多相催化、发光器件和化学传感器领域具有良好的潜在应用价值。
【IPC分类】C09K11/06, C07F3/06
【公开号】CN105541878
【申请号】CN201610012246
【发明人】刘福臣, 吴萌萌, 赵炯鹏, 孙瑞
【申请人】天津理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月7日