[發明專利]一種藍色熒光發光的鋅金屬配合物的合成與應用

有效

• 申請號: 200910112420.8
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101993421A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 吳美鳳;鄭發鯤;劉廣寧;姜小明;郭國聰;陳鳳;劉志發
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C07D257/04
• 分類號: C07D257/04;C09K11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種藍色熒光發光材料四氮唑-5-丁酸鋅金屬配合物(分子式：C₅H₆N₄O₂Zn)的合成及應用。

背景技術

金屬有機配合物因其結構的多樣性和可調性，其價值和應用日益受到廣泛關注，在發光材料、磁性材料、催化材料、磁光存儲材料、儲氫材料等功能材料方面發揮重要作用，可開發作為新型功能材料。目前，科學家們對金屬配合物的發光性質的研究較為深入。物質分子、原子吸收光輻射被激發，再發射出與吸收波長相同或更長的光，稱為光致發光，最常見的為熒光和磷光，相對而言，熒光發射的研究更為深入，應用更為廣泛。對于具有潛在光致發光能力的金屬配合物來說，通過光輻射后，首先是配合物的某一基團吸收能量后形成激發態，激發態可以直接回到基態或者通過系間跨越、振動馳豫等再回到基態從而發光，也可以傳遞到另一個發光中心，形成激發態，然后通過輻射發光回到基態從而發光。金屬有機配合物的熒光發光性質，包括熒光發光的發射強度(熒光量子產率)和發射波長等，不僅和中心金屬離子有關，很大程度上與有機配體的分子結構有關。不同有機配體與相同的金屬離子配位，可能會發出不同波長和不同強度的熒光。因此對具有熒光發射能力的金屬有機配合物的分子設計和合成以及對其結構與性能關系的研究，一直是一個備受關注的科學問題，具有重要的科學意義和廣闊的應用前景。

一種具有強發光能力的化合物，其分子結構通常應具有分子內共軛的平面結構以及在分子兩端引入推-拉電子基團，以增強分子內的電荷轉移能力。四氮唑-5-丁酸及其金屬配合物因其自身特性而有可能作為熒光發光材料：(1)存在四氮唑五元環電子共軛體系和強的π-π*吸收躍遷，具備了發射較強熒光的可能；(2)存在羧基拉電子基團，有利于分子內的電荷轉移；(3)羧基和四氮唑五元有較強的且豐富多樣的配位能力，可以和金屬離子形成不同維數的結構新穎的金屬配合物，從而調控化合物的發光。目前國內外有關四氮唑基羧酸及其金屬配合物的發光性質的報道極少，因此對此類化合物的合成、結構和發光性質的研究，有利于設計和合成具有高熒光量子產率的發光化合物，拓寬發光材料的篩選范圍。

發明內容

本發明的目的就在于合成一種藍色熒光發光材料四氮唑-5-丁酸鋅金屬配合物(分子式：C₅H₆N₄O₂Zn)，其技術方案如下：

我們選擇氯化鋅(ZnCl₂)，2-丙氰基-丙二酸二乙酯{NCCH₂CH₂CH(COOC₂H₅)₂}，疊氮鈉(NaN₃)和氯化錳(MnCl₂)作為原料，其摩爾比為1∶1∶2∶1，并加入一定量的氫氧化鈉(NaOH)，采用水作為溶劑，在水熱反應條件下，NCCH₂CH₂CH(COOC₂H₅)₂脫去一個酯基，其另一酯基發生了原位水解反應，且氰基與疊氮離子發生成環加成反應，從而生長出四氮唑-5-丁酸鋅金屬配合物的單晶。熒光光譜測試表明，該配合物在412nm附近發出較強的藍色熒光。

我們測得該配合物的晶體結構和分子結構，鋅離子通過四氮唑-5-丁酸配體的四氮唑環和羧基連成一個復雜的三維結構，結構參數如下：

分子式為C₅H₆N₄O₂Zn，空間群為Pca2₁(No.29)，單胞參數為α＝β＝γ＝90°，Z＝4，單胞體積

本發明提供的四氮唑-5-丁酸鋅金屬配合物是在水熱條件下采取原位合成反應得到的。

該配合物可能成為一種新的熒光發光材料，并可用于制作熒光發光器件。

具體實施方式

1、化合物的制備