[發明專利]三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 200710058150.8
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101101291A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 趙斌;陳智
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G01N33/52
• 分類號: G01N33/52;G01N21/64;C09K11/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

【技術領域】

本發明涉及三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針及其制備方法與應用，它是稀土基微孔配位聚合物型鋅離子熒光探針，在生命科學領域具有廣泛的應用前景。

【背景技術】

由于稀土離子特有的4f電子結構及4f電子受外層電子較大的屏蔽效應和受配體場很小的影響，還有稀土離子較強的磁各向異性等因素使得稀土化合物一般都有很窄的熒光發射峰，稀土化合物作為發光材料已被廣泛應用于各類光電器件和設備之中[G.Vicentini等，Coord.Chem.Rev.，196，353，2000]。如可以作為生物熒光探針，用于檢測對稀土離子而言是光敏離子的離子濃度[P.B.Glover等，J.Am.Chem.Soc.125，9918，2003]，也廣泛應用于醫學。因此近年來設計合成高效的熒光探針已成為各國科學家追求的共同目標。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種一個三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針和制備方法與用途。它是稀土基微孔配位聚合物型鋅離子熒光探針。本發明選用2，5-噻吩二羧酸配體合成具有三維納米孔洞結構的Eu配位聚合物。當在配合物的N，N’-二甲基甲酰胺溶液中加入ZnCl₂時，熒光發射峰的位置不變，598nm發射峰(⁵D₀→⁷F₁)的強度隨著Zn²⁺離子濃度的增加而顯著增強。這種Eu配合物可以作為Zn²⁺離子的熒光探針，在生命科學領域具有廣泛的應用前景。

本發明為解決上述問題所采用的方案是設計一種三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針。其特征在于它是下述化學式的化合物：{Eu(TDA)_1.5(H₂O)₂}_n，其中TDA＝2，5-噻吩二羧酸配體；該熒光探針的分解溫度為400℃，主要的紅外吸收峰為：3600-3300cm^-1，3105cm^-1，1642cm^-1，1539cm^-1，1394cm^-1，1328cm^-1。

所述化合物結構為：晶體屬單斜晶系，空間群為C?2/c，晶胞參數為：a＝25.3124(36)，b＝5.8154(9)，c＝18.9479(27)，B＝124.08(0)°；{Eu(TDA)_1.5(H₂O)₂}_n的三維結構中，每個Eu離子與來自TDA配體的六個羧基氧原子和兩個水分子配位，形成八配位環境。TDA存在兩種配位模式，一種是兩個羧基分別鰲合兩個Eu離子，另一種是兩個羧基都以單齒配位，聯接四個Eu離子。TDA豐富的配位模式，把Eu離子組裝成高度有序的三維網狀結構，并呈現出規則的納米級管狀結構。在[100]方向，它們呈現出a、b和c三種大小不同的孔洞，如圖2所示。而在[010]方向，則呈現出另一種新奇的啞鈴狀孔道結構。

本發明還公開了三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針的制備方法，其特征在于它包括下述步驟：

1)將Eu(NO₃)₃·6H₂O，TDA按1∶1.5～2.5的比例和去離子水的混合物轉移到水熱反應釜的聚四氟乙烯內膽中，在155-165℃反應68-72小時；

2)程序降溫0.5-1.0℃/小時直到室溫，過濾用水洗滌，得目標產品。

本發明的三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針引入Zn²⁺，使Eu³⁺離子在596nm處的熒光發射顯著增強，故對Zn²⁺有熒光探針作用的是Eu³⁺的596nm發射窗口，而不是618nm發射窗口。

本發明的三維納米孔洞Eu配位聚合物型鋅離子熒光探針可以應用在生物分子探針中。

本發明的有益效果是：

(1)本發明的熒光探針在水熱條件下得到的，具有很高的熱穩定性。熱重分析表明只有在400℃，{Eu(TDA)_1.5(H₂O)₂}_n才會發生分解。這一點較已有的熒光材料更為優越。