一種質子轉移藍色發光材料及其制備方法技術

本發明專利技術屬于無機化學領域，涉及發光材料，尤其涉及一種質子藍發光材料及其制備方法。所述質子轉移藍色發光材料為2-?(?2′-羥基苯)?-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物，化學式為C36H54N6O6Zn，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，a=18.6(10)?，b=11.6514(6)?，c=18.7(6)?，α=90°，β=129.(2)°，γ=90°，V=3149(197)?3，所述發光材料選用的配體為2-?(?2′-羥基苯)?-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體。2-?(?2′-羥基苯)?-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體上的羥基與4,4’-聯吡啶上氮通過分子內氫鍵連接，分子吸收能量后有基態烯醇式的N···H-O氫鍵，異構化成酮式N-H···O氫鍵從而產生分子內質子轉移（ESIPT）特征發光，該配位聚合物發藍色熒光，可作為一種基于分子內質子轉移（ESIPT）藍色發光材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無機化學領域，涉及發光材料，尤其涉及一種質子藍發光材料及其制備方法。技術背景苯并唑類化合物具有獨特的π-共軛結構，當其氮雜環上的碳連接2-羥基苯基的時候會因為分子內質子轉移(ESIPT)特征發光而產生強烈的熒光現象，且該類化合物激發態分子內質子轉移發光具有Stokes位移大，熒光量子產率高，光穩定性較好等優點，使其在激光染料以及生物探針、光開關、光限幅、以及實時光存儲等光學器件等領域引起人們的廣泛關注。羥基苯并咪唑類化合物由于其鋅配合物具有高色純度和量子效率的藍色發光，從而成為潛在優良的藍光材料。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是提供一種質子轉移藍色發光材料及其制備方法，尤其涉及2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物及其制備方法。一種質子轉移藍色發光材料，所述質子轉移藍色發光材料為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物，化學式為C36H54N6O6Zn，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，α＝90°，β＝129.(2)°，γ＝90°，所述發光材料選用的配體為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體，結構簡式如下：和4,4’-聯吡啶，結構簡式如下：所述2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物是一維鏈結構。制備所述質子轉移藍色發光材料的原料為：2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體、4,4’-聯吡啶、甲醇溶液和鋅鹽；制備步驟如下：(1)在n×50mL甲醇中加入n×2mmoL2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體和n×2mmoL4,4’-聯吡啶，攪拌溶解，得溶液a；(2)在溶液a中滴入n×10mL含有nmmoL鋅鹽的甲醇溶液，在回流條件下加熱3h，反應過程中有白色固體析出；(3)反應完畢后溶液濃縮至10mL，過濾得到粗品，用乙醇重結晶得到相應純品；(4)最后取少量純品復溶于甲醇溶液自然揮發7天以上得到所述配位聚合物單晶。所述n≥1。所述鋅鹽為硝酸鋅或醋酸鋅。本專利技術的有益效果：(1)本專利技術以2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體上的羥基氧原子和氮原子與鋅配位，4,4’-聯吡啶上的氮原子也與鋅配位從而形成一條沿b軸無線延伸的一維鏈狀結構，相鄰的一維鏈在b軸方向上相向平行排列，通過分子間水分子連接成獨特的二維平面結構。(2)2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體上的羥基與4,4’-聯吡啶上氮通過分子內氫鍵連接，分子吸收能量后有基態烯醇式的N···H-O氫鍵，異構化成酮式N-H···O氫鍵從而產生分子內質子轉移(ESIPT)特征發光，該配位聚合物發藍色熒光，可作為一種基于分子內質子轉移(ESIPT)藍色發光材料。附圖說明圖1為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物；圖2為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物的一維鏈結構示意圖；圖3為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物的二維面結構示意圖；圖4為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物的三維面結構示意圖；圖5為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物的熒光光譜圖。具體實施方式一種質子轉移藍色發光材料，所述質子轉移藍色發光材料為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物，化學式為C36H54N6O6Zn，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，α＝90°，β＝129.(2)°，γ＝90°，所述發光材料選用的配體為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體，結構簡式如下：和4,4’-聯吡啶，結構簡式如下：所述2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物是一維鏈結構。制備所述質子轉移藍色發光材料的原料為：2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體、4,4’-聯吡啶、甲醇溶液和鋅鹽；制備步驟如下：(1)在n×50mL甲醇中加入n×2mmoL2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體和n×2mmoL4,4’-聯吡啶，攪拌溶解，得溶液a；(2)在溶液a中滴入n×10mL含有nmmoL鋅鹽的甲醇溶液，在回流條件下加熱3h，反應過程中有白色固體析出；(3)反應完畢后溶液濃縮至10mL，過濾得到粗品，用乙醇重結晶得到相應純品；(4)最后取少量純品復溶于甲醇溶液自然揮發7天以上得到所述配位聚合物單晶。所述n≥1。所述鋅鹽為硝酸鋅或醋酸鋅。實施例1在50mL甲醇中加入2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體2mmol(0.45g)和4,4’-聯吡啶2mmol(0.31g)，攪拌溶解后滴入10ml含有1mmolZn(NO3)2·6H2O(0.30g)的甲醇溶液，滴加完畢后加熱回流3h。反應過程中有白色固體析出，反應完畢后溶液濃縮至10ml，過濾得到粗品，用乙醇重結晶得到相應純品。然后取少量純品復溶于甲醇自然揮發7天以上得到所述配位聚合物單晶，產率63％(基于Zn)。取實施例1的配位聚合物進行結構表征分析(1)配位聚合物的晶體結構測定配位聚合物的單晶衍射數據用大小合適的單晶樣品在安捷倫公司Xcalibur&GeminiECCDX-射線單晶衍射儀上進行測試。單晶衍射數據經用石墨單色化的Mo-Kα輻射在室溫下進行收集，進而利用SHELXTL程序包通過直接法對化合物的晶體結構進行解析及精修。氫原子的位置由理論加氫所確定。化合物晶體學數據見表1和表2。表1配位聚合物的主要晶體學數據aR1＝∑||F0|-|Fc||/∑|F0|；wR2＝[∑w(F02-Fc2)2/∑w(F02)2]1/2表2.主要鍵長和鍵角(°)Symmetrytransformationsused+togenerateequivalentatoms:#1-x,y,-z+1/2；#2x,y-1,z實施例2在50mL甲醇中加入2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體2mmol(0.45g)和4,4’-聯吡啶2mmol(0.31g)，攪拌溶解后滴入10ml含有1mmolZn(CH3COO)2·2H2O(0.22g)的甲醇溶液，滴加完畢后加熱回流3h。反應過程中有白色固體析出，反應完畢后溶液濃縮至10ml，過濾得到粗品，用乙醇重結晶得到相應純品。然后取少量純品復溶于甲醇自然揮發7天以上得到所述配位聚合物單晶，產率58％(基于Zn)，其配位聚合物的熒光光譜如圖5所示。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種質子轉移藍色發光材料，其特征在于，所述質子轉移藍色發光材料為2?(2′?羥基苯)?1?氫?4?羥基苯并咪唑鋅配位聚合物，化學式為C36H54N6O6Zn，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，α＝90°，β＝129.(2)°，γ＝90°，所述發光材料選用的配體為2?(2′?羥基苯)?1?氫?4?羥基苯并咪唑配體，結構簡式如下：和4,4’?聯吡啶，結構簡式如下：

【技術特征摘要】
1.一種質子轉移藍色發光材料，其特征在于，所述質子轉移藍色發光材料為2-(2′-羥基苯)-1-
氫-4-羥基苯并咪唑鋅配位聚合物，化學式為C36H54N6O6Zn，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，
α＝90°，β＝129.(2)°，γ＝90°，所述發光材料選用的配體為2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體，結構簡式如下：
和4,4’-聯吡啶，結構簡式如下：
2.如權利要求1所述的質子轉移藍色發光材料，其特征在于，所述2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-
羥基苯并咪唑鋅配位聚合物是一維鏈結構。
3.一種質子轉移藍色發光材料的制備方法，其特征在于，制備所述質子轉移藍色發光材料的
原料為：2-(2′-羥基苯)-1-氫-4-羥基苯并咪唑配體、4,4’-聯吡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫小莉，劉向輝，湯曉陽，劉東，楊永環，湯祥忠，余冬，
申請(專利權)人：河南省醫療器械檢驗所，
類型：發明
國別省市：河南;41