[發明專利]一種新型熒光材料的合成方法

在審

• 申請號: 201711244551.2
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107903279A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 王崢;李琳;范勇玲
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及一種新型熒光材料的合成方法，具體涉及一種含有稀土金屬銪的配合物Eu(pybimch)₂Cl₃的制備方法，其中pybimch代表2-(2'-吡啶基)-苯并咪唑-5-羧酸。

背景技術

稀土元素處在第六周期，擁有豐富的能級，活躍的4f電子，使得稀土離子具有獨特的優良特性：stokes位移大、發光壽命長等。稀土離子熒光材料也表現出純度高，吸收譜線寬，吸收或者發射波長寬，轉換效率高，熒光壽命長等優點，在發光、顯示、醫藥、生物成像等方面具有廣闊的應用前景。

苯并咪唑是含有苯環和咪唑的一類含N配體，因其特殊的結構、性質及良好的生物活性，苯并咪唑及其衍生物一直是醫藥、化工，材料方面研究的重點。稀土離子自身的吸光系數比較小，發光強度弱，所以通常需要一定的敏化材料向其傳遞能量。而苯并咪唑類化合物具有較大的摩爾吸光系數，利用苯并咪唑類化合物與稀土離子進行配位，可以將配體吸收的能量有效地傳遞給稀土離子，使其發光強度大大增加。稀土-苯并咪唑配合物是一種性能優越的熒光材料，得到了人們的重視和廣泛研究。

2-(2'-吡啶基)-苯并咪唑-5-羧酸(pybimch)含有苯環、咪唑環以及吡啶基，是一個優良的含N的多齒配體，穩定性好，具有很強的配位能力。該配體擁有咪唑環上的兩個N，吡啶中的一個N和羧基中的兩個O多個配位點，具有很好的螯合和橋聯金屬離子的能力。目前相關報道中，pybimch與相關過渡金屬的配位過程不僅復雜，需要高壓高溫而且反應歷時長，產率較低，使用的溶劑多為為甲醇，DMF等有害物質，不符合現在的綠色化學發展模式。如Tzu-Yan Ho等人采用高溫高壓水熱合成的方法合成了Mn(pybimch)₂，采用的溶劑為DMF，甲苯，甲醇和THF，反應歷時72h；V.V.Pakal’nis等人在甲醇中合成出來了[Ru(bpy)₂(pybimch)L]²⁺；Zhongkai Lu等人在甲醇中合成出來了Ru^II(bipa)(pic)₃，歷時一周；Tien-Wen Tseng等人在甲醇，THF溶液中合成出來[Zn(pybimch)₂]，過程持續一周時間。到目前為止，并沒有關于2-(2'-吡啶基)-苯并咪唑-5-羧酸和稀土配位的相關研究，因此研究此配體與稀土元素的配位是非常有意義的。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種新型熒光材料的合成方法，具體涉及2-(2'-吡啶基)-苯并咪唑-5-羧酸和稀土金屬銪形成的一種新型配合物Eu(pybimch)₂Cl₃的制備方法，并通過相關表征測試其性能。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種新型熒光材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括如下步驟：

(1)將化合物1溶解在醋酸中，攪拌，待化合物1完全溶解之后，加入化合物2，升高溫度到80℃，并回流2-3h，反應結束后冷卻至室溫，抽濾并洗滌后，得灰棕色固體，即化合物3：2-(2'-吡啶基)-苯并咪唑-5-羧酸(pybimch)；反應式如下：

(2)將步驟(1)所得化合物3固體溶于乙醇，并調節pH值，室溫攪拌至溶解；將EuCl₃·6H₂O溶解于適量的去離子水中，將此EuCl₃的水溶液逐滴滴加到上述化合物3乙醇的溶液中；將此混合溶液加熱至60～80℃，回流3-6h，冷卻，過濾，洗滌得到綠色固體產物，即目標產物化合物4：Eu(pybimch)₂Cl₃；

其中，所述化合物1為4,5-二氨基苯甲酸，結構式為：

所述化合物2為2-吡啶甲醛，結構式為：

進一步地，上述技術方案中步驟(1)所述化合物1與化合物2的摩爾比為1：1。

進一步地，上述技術方案中步驟(1)所述回流時間為2h。

進一步地，上述技術方案中步驟(1)所述洗滌所用溶劑為去離子水。

進一步地，上述技術方案中步驟(2)所述調節pH值所用溶劑為1mol/L的NaOH，pH＝5-6。

進一步地，上述技術方案中步驟(2)所述乙醇和去離子水的體積比為：2：1。

進一步地，上述技術方案中步驟(2)所述反應溫度為80℃，回流時間為3h。