CN111944163B - 一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111944163B CN111944163B CN202010861458.1A CN202010861458A CN111944163B CN 111944163 B CN111944163 B CN 111944163B CN 202010861458 A CN202010861458 A CN 202010861458A CN 111944163 B CN111944163 B CN 111944163B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cadmium
- carbazolyl
- complex
- isophthalic acid
- dimethylacetamide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- LZBGQVWPLHTYAA-UHFFFAOYSA-N cadmium 5-(9H-carbazol-1-yl)benzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound [Cd].C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)C=1C=C(C=C(C(=O)O)C1)C(=O)O LZBGQVWPLHTYAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 title description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- -1 5-carbazolyl cadmium isophthalate Chemical compound 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims description 15
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- NXJMVNBQYMPOMQ-UHFFFAOYSA-N 5-(9H-carbazol-1-yl)benzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC1=2)C=1C=C(C=C(C(=O)O)C=1)C(=O)O NXJMVNBQYMPOMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RAYLUPYCGGKXQO-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylacetamide;hydrate Chemical compound O.CN(C)C(C)=O RAYLUPYCGGKXQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L cadmium acetate Chemical compound [Cd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PSIBWKDABMPMJN-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);diperchlorate Chemical compound [Cd+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O PSIBWKDABMPMJN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 3
- 230000002688 persistence Effects 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 16
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical class [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QOYRNHQSZSCVOW-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QOYRNHQSZSCVOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUIZLSZEDUYGDE-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);diacetate;dihydrate Chemical compound O.O.[Cd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O AUIZLSZEDUYGDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PQJZOTJHMRJOEM-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);diperchlorate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cd+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O PQJZOTJHMRJOEM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BAAYWLNVHTVAJJ-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);diformate Chemical compound [Cd+2].[O-]C=O.[O-]C=O BAAYWLNVHTVAJJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005564 crystal structure determination Methods 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001296 phosphorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
- C07F3/003—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table without C-Metal linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/13—Crystalline forms, e.g. polymorphs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/18—Metal complexes
- C09K2211/188—Metal complexes of other metals not provided for in one of the previous groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及长余辉材料技术领域,尤其涉及一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用。
背景技术
目前,由有机配体和金属离子配位自组装或可控自组装而形成的各种金属-有机配位化合物材料的研究十分活跃,这是由于配位化合物不仅具有有趣而多样的分子结构和拓扑结构,更重要的是它在荧光、吸附、催化和磁性等新材料领域表现出诱人的应用前景。一直以来镉金属配合物由于具有发光特性而被大量的合成和研究,成为配位化学的研究热点之一。间苯二甲酸及其衍生物是一类重要的有机配体,以这类配体与金属离子反应构筑得到的一些分子基配位化合物材料已经被广泛合成和报道,并展现出优良的潜在性能。
太阳能是一种储量近乎无穷的清洁能源,然而,除太阳能利用率低之外,其使用受场地和时间的限制,在暗环境下太阳能器件难以持续工作。因此,寻找能够高效利用太阳能且在暗环境下仍能持续工作的材料,是目前需要解决的关键问题。长余辉材料是一种光照之后能够储存、缓释光能的材料,是一种重要的节能环保材料,开发不同种类的长余辉材料,对于解决这一问题、满足多元化要求具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用,本发明提供的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物经荧光以及磷光性能测试,显示其有望在发光材料领域实现应用,尤其是可作为长余辉材料应用。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,化学式为Cd3(H2O)3(DMA)2(CZIP)3,其中DMA为N,N-二甲基乙酰胺,CZIP具有式I所示结构:
优选地,所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物具有三维超分子网络结构。
本发明提供了上述技术方案所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物的制备方法,包括以下步骤:
将5-咔唑基间苯二甲酸、金属镉盐、水和N,N-二甲基乙酰胺混合后进行溶剂热反应,降温后得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。
优选地,所述金属镉盐包括硝酸镉、氯化镉、醋酸镉和高氯酸镉中的至少一种。
优选地,所述水和N,N-二甲基乙酰胺的体积比为1:(0.25~4),所述水和N,N-二甲基乙酰胺的总体积与5-咔唑基间苯二甲酸以及金属镉盐的物质的量之比为(5~6)mL:(0.05~0.20)mmol:(0.05~0.20)mmol。
优选地,所述溶剂热反应的温度为60~140℃,保温时间为72~80h;升温至溶剂热反应所需温度的升温速率为10~20℃/h。
优选地,所述降温为自然条件下降温至15~35℃。
优选地,所述降温后还包括:将降温后所得体系进行固液分离,将所得固体物料依次进行洗涤和干燥,得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物;其中,所述洗涤采用的试剂为水,所述干燥为自然条件下晾干。
本发明提供了上述技术方案所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物作为光学材料的应用。
优选地,所述光学材料为长余辉发光材料。
本发明提供了一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,化学式为Cd3(H2O)3(DMA)2(CZIP)3,其中DMA为N,N-二甲基乙酰胺,CZIP具有式I所示结构;所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为α=90°,β=91.588(2)°,γ=90°,本发明提供的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物经荧光性能测试,结果显示配合物在360nm处激发,在436nm处得到一个发射峰;经磷光性能测试,结果显示配合物在360nm处激发,在400~700nm间得到一个宽的发射峰,关掉紫外灯后,显示橙黄色发光,寿命达到0.5秒。这为所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物进一步开发为光学材料,尤其是长余辉材料提供了理论基础。同时,本发明提供的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物经热重分析表征,结果显示其骨架在150℃左右仍能稳定存在,说明配合物具有一定的热稳定性,为其作为发光材料的进一步开发应用提供了保证。
本发明提供了所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物的制备方法,包括以下步骤:将5-咔唑基间苯二甲酸、金属镉盐、水和N,N-二甲基乙酰胺混合后进行溶剂热反应,降温后得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。本发明提供的方法具体操作简单、可重现性好以及产物收率高的优点。
附图说明
图1为实施例1制备的配合物中Cd1和Cd2的配位环境图;
图2为实施例1制备的配合物中Cd3的配位环境图;
图3为实施例1制备的配合物的一维链图;
图4为实施例1制备的配合物的三维网络图;
图5为实施例1制备的配合物的粉末衍射图;
图6为实施例1制备的配合物热重曲线图;
图7为实施例1制备的配合物的荧光图谱;
图8为实施例1制备的配合物的磷光图谱;
图9为实施例1制备的配合物的寿命图;
图10为实施例1制备的配合物的磷光色区图谱。
具体实施方式
本发明提供了一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,化学式为Cd3(H2O)3(DMA)2(CZIP)3,其中DMA为N,N-二甲基乙酰胺,CZIP(5-咔唑基间苯二甲酸根离子)具有式I所示结构:
在本发明中,5-咔唑基间苯二甲酸(H2CZIP)具有式II所示结构:
在本发明中,所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物具有三维超分子网络结构。具体的,所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物的基本结构单元含有三个CdII离子,三个CdII离子都是六配位结构,Cd1的六个配位原子是来自四个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的五个氧原子和一个DMA的氧原子,Cd2的六个配位原子是来自三个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的四个氧原子和两个水分子的两个氧原子,Cd3的六个配位原子是来自三个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的四个氧原子和一个DMA的氧原子以及一个水分子的氧原子。CdII离子通过5-咔唑基间苯二甲酸根离子链接形成一维链。在5-咔唑基间苯二甲酸根离子的咔唑基之间有π…π作用,环中心间距是这样的作用将一维链连接为三维超分子结构。
本发明提供了上述技术方案所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物的制备方法,包括以下步骤:
将5-咔唑基间苯二甲酸、金属镉盐、水和N,N-二甲基乙酰胺混合后进行溶剂热反应,降温后得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。
本发明对所述5-咔唑基间苯二甲酸的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中,所述金属镉盐优选包括硝酸镉、氯化镉、醋酸镉和高氯酸镉中的至少一种,更优选为硝酸镉、氯化镉、醋酸镉或高氯酸镉,在本发明的实施例中,具体采用四水合硝酸镉、氯化镉、二水合醋酸镉或六水合高氯酸镉。在本发明中,所述水和N,N-二甲基乙酰胺为溶剂热反应的溶剂,所述水和N,N-二甲基乙酰胺的体积比优选为1:(0.25~4),具体可以为1:0.25、1:1、1:2或1:4。在本发明中,所述水和N,N-二甲基乙酰胺的总体积与5-咔唑基间苯二甲酸以及金属镉盐的物质的量之比优选为(5~6)mL:(0.05~0.20)mmol:(0.05~0.20)mmol,具体可以为6mL:0.1mmol:0.1mmol、6mL:0.12mmol:0.12mmol、5mL:0.06mmol:0.18mmol或5mL:0.18mmol:0.06mmol。
在本发明中,所述溶剂热反应的温度优选为60~140℃,具体可以为60℃、80℃、100℃或120℃;溶剂热反应的保温时间优选为72~80h,更优选为72~75h;升温至溶剂热反应所需温度的升温速率优选为10~20℃/h,更优选为10~15℃/h。在本发明中,所述溶剂热反应优选在反应釜中进行,具体是将5-咔唑基间苯二甲酸、金属镉盐、水和N,N-二甲基乙酰胺封入反应釜中,以10~20℃/h速率加热至60~140℃,保温72~80h进行溶剂热反应。
在本发明中,溶剂热反应结束后,将所得体系降温,得到含有无色块状晶体的体系,所述晶体即为5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。在本发明中,所述降温优选为自然条件下降温至15~35℃,在本发明的实施例中,具体是在自然条件下降温至室温(25℃)。
在本发明中,所述降温后优选还包括:将降温后所得体系进行固液分离,将所得固体物料依次进行洗涤和干燥,得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。本发明对所述固液分离的方式没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的方式即可,具体如过滤。在本发明中,所述洗涤采用的试剂优选为水,所述干燥优选为自然条件下晾干。
本发明提供了上述技术方案所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物作为光学材料的应用;在本发明中,所述光学材料优选为长余辉发光材料。本发明提供的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物在紫外光激发下,发射蓝色荧光,关掉紫外灯,发出肉眼可见的橙黄色光。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
将5-咔唑基间苯二甲酸(33.1mg,0.1mmol)与四水合硝酸镉(30.8mg,0.1mmol)溶于水(3mL)和N,N-二甲基乙酰胺(DMA,3mL)中,封入反应釜中,以10℃/h的速率加热至80℃,维持此温度3天,然后自然降温至室温(25℃),得到含有无色块状晶体的体系,过滤将所述晶体分离出来,依次经过水洗和自然干燥处理,得到目标产物,产率约60%。
取制得的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物进一步表征如下:
(1)配合物的晶体结构测定
选取合成的外观完好、尺寸大小合适的透明晶体,粘在毛细玻璃棒上,在室温条件下放置于SuperNova,Single source at offset,EosS2 X-射线单晶衍射仪上进行测试,用经石墨单色器过滤的Mo-Ka射线作入射光源,以扫描方式,在角一定范围内收集衍射强度数据,使用Olex 2,用ShelXT程序包中的Intrinsic Phasing对结构进行解析,使用ShelXL程序包中的最小二乘法对结构进行精修。详细的晶体测定数据见表1;重要的键长和键角数据见表2;晶体结构见图1~4,其中,图1是配合物中Cd1和Cd2的配位环境图,图2是配合物中Cd3的配位环境图,图3是配合物的一维链图,图4是配合物的三维网络图。由表1~2和图1~4可知,本发明提供的配合物属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为 α=90°,β=91.588(2)°,γ=90°, 所述配合物的基本结构是一个三维超分子网络结构,基本结构单元含有三个CdII离子,三个CdII离子都是六配位结构,Cd1的六个配位原子是来自四个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的五个氧原子和一个DMA的氧原子,Cd2的六个配位原子是来自三个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的四个氧原子和两个水分子的两个氧原子,Cd3的六个配位原子是来自三个5-咔唑基间苯二甲酸根离子的四个氧原子和一个DMA的氧原子以及一个水分子的氧原子。CdII离子通过5-咔唑基间苯二甲酸根离子链接形成一维链。在5-咔唑基间苯二甲酸根离子的咔唑基之间有π…π作用,环中心间距是这样的作用将一维链连接为三维超分子结构。
表1配合物的主要晶体学数据
对称码(Symmetry codes):A:x,-y,z-1/2;B:-x+1/2,-y+1/2,-z。
(2)配合物的粉末X-射线衍射相纯度表征
图5为实施例1制备的配合物的粉末衍射图(仪器型号:Bruker/D8 Advance),由图5可知,配合物的粉末X-射线衍射图谱与试验模拟的衍射图谱吻合,说明其具有可靠的相纯度,为其作为光学材料的应用提供了保证。
(3)配合物的热稳定性表征
图6为实施例1制备的配合物热重曲线图(仪器型号:SII EXStar6000TG/DTA6300),由图6可知,配合物的骨架在150℃左右仍能稳定存在,具有一定的热稳定性,为其作为光学材料的进一步开发应用提供了热稳定性保证;随着温度的升高,最终有机配体全部失去,最终的产物应为金属氧化物。
(4)配合物的固体荧光性能研究
将实施例1制备的配合物进行固体荧光测试(仪器型号:HITACHI/F-7000),结果如图7所示。由图7可知,配合物在360nm处激发,在436nm处得到一个发射峰,即配合物发射蓝色荧光。
(5)配合物的固体磷光性能研究
将实施例1制备的配合物进行固体磷光测试(仪器型号:Edinburgh FLS1000稳态瞬态荧光光谱仪),结果如图8~10所示,其中,图8为配合物的磷光图谱,图9为配合物的寿命图,图10为配合物的磷光色区图谱。由图8~10可知,配合物在360nm处激发,在400~700nm间得到一个宽的发射峰,关掉紫外灯后,显示橙黄色发光,寿命达到0.5秒。
实施例2
将5-咔唑基间苯二甲酸(19.9mg,0.06mmol)与氯化镉(79.2mg,0.18mmol)溶于水(4mL)和DMA(1mL)中,封入反应釜中,以10℃/h的速率加热至120℃,维持此温度3天,然后自然降温至室温,得到含有无色块状晶体的体系,过滤将所述晶体分离出来,依次经过洗涤和自然干燥处理,得到目标产物,即5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,产率约55%。
实施例3
将5-咔唑基间苯二甲酸(59.6mg,0.18mmol)与二水合醋酸镉(16.0mg,0.06mmol)溶于水(1mL)和DMA(4mL)中,封入反应釜中,以10℃/h的速率加热至60℃,维持此温度3天,然后自然降温至室温,得到含有无色块状晶体的体系,过滤将所述晶体分离出来,依次经过洗涤和自然干燥处理,得到目标产物,即5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,产率约46%。
实施例4
将5-咔唑基间苯二甲酸(39.7mg,0.12mmol)与六水合高氯酸镉(50.4mg,0.12mmol)溶于水(2mL)和DMA(4mL)中,封入反应釜中,以10℃/h的速率加热至120℃,维持此温度3天,然后自然降温至室温,得到含有无色块状晶体的体系,过滤将所述晶体分离出来,依次经过洗涤和自然干燥处理,得到目标产物,即5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物,产率约47%。
按照实施例1的方法对实施例2~4制备的5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物进行表征,结果与实施例1中表征结果一致。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
2.权利要求1所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物的制备方法,包括以下步骤:
将5-咔唑基间苯二甲酸、金属镉盐、水和N,N-二甲基乙酰胺混合后进行溶剂热反应,降温后得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属镉盐包括硝酸镉、氯化镉、醋酸镉和高氯酸镉中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,所述水和N,N-二甲基乙酰胺的体积比为1:(0.25~4),所述水和N,N-二甲基乙酰胺的总体积与5-咔唑基间苯二甲酸以及金属镉盐的物质的量之比为(5~6)mL:(0.05~0.20)mmol:(0.05~0.20)mmol。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂热反应的温度为60~140 ℃,保温时间为72~80 h;升温至溶剂热反应所需温度的升温速率为10~20 ℃/h。
6.根据权利要求2或5所述的制备方法,其特征在于,所述降温为自然条件下降温至15~35 ℃。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述降温后还包括:将降温后所得体系进行固液分离,将所得固体物料依次进行洗涤和干燥,得到5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物;其中,所述洗涤采用的试剂为水,所述干燥为自然条件下晾干。
8.权利要求1所述5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物作为光学材料的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述光学材料为长余辉发光材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010861458.1A CN111944163B (zh) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010861458.1A CN111944163B (zh) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111944163A CN111944163A (zh) | 2020-11-17 |
CN111944163B true CN111944163B (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=73360372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010861458.1A Expired - Fee Related CN111944163B (zh) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111944163B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114989447B (zh) * | 2022-08-02 | 2022-12-09 | 广东工业大学 | 一种水稳定的混价mof材料及其制备方法和在光催化水分解中的应用 |
CN116135911A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-05-19 | 安庆师范大学 | 一种噻菌灵类镉金属有机配合物及其制备方法与应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104804025A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-29 | 桂林电子科技大学 | 一种新型咔唑基MOFs材料的制备方法 |
EP3272834A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Functional material including metal-organic framework, method of preparing the same, and photochemical sensor including the same |
CN107634141A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-26 | 山东大学 | 一种制备有机‑无机复合半导体单晶薄膜的空间限位溶剂辅助生长方法 |
CN111004182A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-14 | 陕西科技大学 | 一种小分子长余辉配合物及其制备方法 |
CN111205271A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-29 | 中山大学 | 一种配体化合物及由其制备的功能化金属-有机框架化合物及其制备方法和应用 |
CN111647140A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-11 | 湘潭大学 | 一种新的聚合咔唑衍生物合镉配合物及其制备方法与用途 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040110228A1 (en) * | 2002-04-01 | 2004-06-10 | Mcalpine Shelli R. | Combinatorial organic synthesis of unique biologically active compounds |
-
2020
- 2020-08-25 CN CN202010861458.1A patent/CN111944163B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104804025A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-29 | 桂林电子科技大学 | 一种新型咔唑基MOFs材料的制备方法 |
EP3272834A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Functional material including metal-organic framework, method of preparing the same, and photochemical sensor including the same |
CN107634141A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-26 | 山东大学 | 一种制备有机‑无机复合半导体单晶薄膜的空间限位溶剂辅助生长方法 |
CN111004182A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-14 | 陕西科技大学 | 一种小分子长余辉配合物及其制备方法 |
CN111205271A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-29 | 中山大学 | 一种配体化合物及由其制备的功能化金属-有机框架化合物及其制备方法和应用 |
WO2021139092A1 (zh) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | 中山大学 | 一种配体化合物及由其制备的功能化金属-有机框架化合物及其制备方法和应用 |
CN111647140A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-11 | 湘潭大学 | 一种新的聚合咔唑衍生物合镉配合物及其制备方法与用途 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A stable 3D Cd(II) metal–organic framework for highly sensitive detection of Cu2+ ions and nitroaromatic explosives;Jian-Long Du ,等;《RSC Adv.》;20171231;第7卷;第49618–49625页 * |
A supramolecular approach for designing emissive solid-state carbazole arrays;Liubov M. Lifshits,等;《Chem. Commun.》;20151231;第51卷;第11603-11606页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111944163A (zh) | 2020-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106459095B (zh) | 金属有机骨架(mof)黄色磷光体及其在白光发射器件中的应用 | |
CN109400899B (zh) | 一种铅配位聚合物及其制备方法和应用 | |
CN111944163B (zh) | 一种5-咔唑基间苯二甲酸镉配合物及其制备方法和应用 | |
Łyszczek et al. | Polynuclear complexes constructed by lanthanides and pyridine-3, 5-dicarboxylate ligand: Structures, thermal and luminescent properties | |
CN107226914B (zh) | 一种铽有机骨架配合物及其制备方法 | |
CN102899029B (zh) | 一种碘化亚铜基配合物发光材料及其制备方法 | |
Craig et al. | Luminescence properties of two new Pt (II)-2-phenylpyridine complexes; the influence of metal-carbon bonds | |
CN112940277B (zh) | 甲酸稀土金属有机框架配合物及其制备方法和应用 | |
CN106478697A (zh) | 一种受溶剂影响的基于5‑氨基间苯二甲酸的镉(ii)金属有机配合物及其制备方法 | |
Li et al. | Visual self-assembly and stimuli-responsive materials based on recent phosphorescent platinum (ii) complexes | |
CN109400898B (zh) | 一种锰配位聚合物及其制备方法和应用 | |
CN106349259B (zh) | 吡啶吡唑铜[i]配合物有机蒸汽发光变色材料及制备方法 | |
CN107286350B (zh) | 具有高热稳定性的稀土配位聚合物及其制备方法 | |
CN114479825B (zh) | 一种用于防伪和信息加密的染料/金属-有机框架复合材料及其制备方法 | |
CN103865523B (zh) | 一种双核碘化亚铜配合物发光材料 | |
CN111875626B (zh) | 一种5-咔唑基间苯二甲酸和4,4′-联吡啶混配锌配合物及其制备方法和应用 | |
CN107652326A (zh) | 一种间甲基吡啶四氮唑铜[i]配合物蓝光材料及其制备方法 | |
CN106967119B (zh) | 一种铜簇化合物、其制备方法及应用 | |
JP2001270893A (ja) | 高輝度蛍光イリジウム錯体およびそのマイクロ波加熱迅速簡易合成法 | |
Schuman et al. | A unique series of chromium (III) mono-alkynyl complexes supported by tetraazamacrocycles | |
Huang et al. | Zero-dimensional antimony halides with tunable photoluminescence via halogen ligand modulation | |
Balashova et al. | Structural and luminescent properties of homo-and heterometallic complexes of La, Li and Na with 2-(2-benzoxyazol-2-yl) phenolate ligands | |
Plummer et al. | Mono-and di-nuclear iridium (iii) complexes. Synthesis and photophysics | |
Zou et al. | Luminescent properties of Eu (III) complexes with carboxylate ligands and their light conversion films | |
CN110016051A (zh) | 二苯基-8-喹啉基膦与三苯基膦混配卤化亚铜配合物及其合成方法、应用和器件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211210 |