一种基于5-羟基烟酸的Zn(II)配合物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及cP金属配合物荧光材料技术领域，本发明是一种5-羟基烟酸-锌（II) 配合物及其制备方法，所述配合物是双节点（4,4)_连接的二维结构，可以作为荧光材料应 用于爆炸物的荧光检测领域。
【背景技术】
[0002] 配位聚合物以金属离子与有机配体之间通过配位键作用形成的具有高度规整无 限的网络结构，它们在电、光、磁、催化、吸附、手性拆分、气体贮存、离子交换以及生物活性 等领域具有出广泛的应用前景。烟酸是具有吡啶与羧基两种官能团的多齿、刚性配体，在组 装的过程中羧基能够提供多样化的配位模式，有助于构筑新颖的配位聚合物，对于今后金 属-有机超分子的研究提供了很好的依据。与烟酸相比，5-羟基烟酸的相关配位聚合物的研 究则较少，特别是5-羟基烟酸与过渡金属离子所组装的配位聚合物至今为止还无人报到。 另外，目前将烟酸类配合物应用于爆炸物的荧光探针检测领域还未有尝试。鉴于这种情况， 本专利发明人提出了一种5-羟基烟酸的Zn(II)配合物制备工艺及其对于爆炸物的荧光检 测方法，以填补国内外此领域的空白。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物及其制备方法，该配 合物可作为荧光材料应用于爆炸物的荧光检测方面，热稳定性好，且其制备方法简便易行， 产率高，可重现性好，从而克服了现有技术中的不足。
[0004] 为实现上述发明的目的，该发明实施如下技术方案： 一种含有5_羟基烟酸的锌（II)配合物，其特征在于，所述配合物具有下述化学式，即： [Zn(L)2](H20)，其中L为羧基去质子的5-羟基烟酸阴离子配体，L的结构简式如下：
进一步地讲，所述配合物晶体属于单斜晶系，C2/c，晶胞参数为a = 10.3260(7) A，b =10.3177(6) A, c = 13.6703(9) A, α = 90 。， β = 104.63(10) 。， γ = 90 。， V = 1409.22(16) A3。
[0005] 所述配合物晶体具有新颖的二维平面结构，其中，每个Zn(II)金属中心分别和四 个L配体配位，而每一个L配体同时与2个Zn( II)金属中心连接。
[0006] 本发明所述基于5-羟基烟酸的ΖηΙΙ配合物的制备方法，其特征在于，该方法为： 首先将溶解于乙腈溶液的5-羟基烟酸配体(HL)和溶解于蒸馏水的锌(II)的金属盐放 入聚四氟乙烯为材质的水热罐中并且搅拌，而后放入不锈钢反应釜中，安装好后放入烘箱 中，升温至80~120 °C保持温度不变并且保持二~五天，以每小时降温10~15 °C直至降至室 温。最终得到黄色块状单晶并且分离，依次对其进行洗涤、干燥处理，得到目标产物。
[0007] 具体而言： 所述金属锌盐溶于蒸馏水中制成的溶液中Zn2+的浓度为0.01~0.05 mo 1 · L一1。
[0008] 所述乙腈和水的溶液中乙腈与水的体积比为2:1~1.5:1。
[0009] 所述配体HL溶于乙腈形成溶液中所含HL配体的浓度为0.02~0.04 mol · L一、
[0010] 所述反应体系中HL与锌(II)金属盐的摩尔比为1:1.1~1:2.5; 该方法包括如下具体步骤： (1) 首先溶解于乙腈溶液的5-羟基烟酸配体(HL)和溶解于蒸馏水的锌（II)的金属盐 放入聚四氟乙烯为材质的水热罐中并且搅拌，而后放入不锈钢反应釜中，安装好后放入烘 箱中，升温至80~120 °C保持温度不变并且保持二~五天； (2) 然后以每小时降温10~15 °C直至降至室温得到黄色块状单晶，分离出该黄色块状 单晶，依次以蒸馏水和乙腈对其进行洗涤，再对其进行真空干燥处理，得到目标产物。
[0011] 本发明采用分层溶剂热法合成一种含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物，所需反应设 备简单，操作简便易行，可重现性好，且制得的配合物具有热稳定性好、产率高等优点，可以 在荧光晶体材料领域得到广泛应用。
[0012]【附图说明】： 图1是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物中Zn(II)的配位环境图； 图2是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌（II)配合物沿着晶体学c方向的二维结 构图； 图3是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的三维网络示意图； 图4是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物配合物的固态荧光光谱图； 图5是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的X-射线粉末衍射(PXRD)的 实验和理论对照图； 图6是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的热重分析曲线图。
[0013] 图7是实施例1~4中所得含有5-羟基烟酸的锌（II)配合物在甲醇溶剂中对于硝基 苯和2-甲基-1，3，5-三硝基甲苯的荧光淬灭图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段 均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的 范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本 发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也 属于本发明的保护范围。其中HL可通过购买得到。
[0016] 在本发明配合物的制备方法中，配体HL溶于乙腈中制成溶液，其浓度为0.02~0.04 mol · L-1;锌（II)金属盐溶于蒸馏水制成溶液，其浓度为0 ·01~0 · 05 mol · L-1;乙腈和水的溶 液的体积比为2:1~1.5:1;升温至80~120 °C保持温度不变并且保持二~五天，以每小时降温 10~15 °C直至降至室温。
[0017] 实施例！ 该含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的制备工艺如下： 将0.1 mmol Ζη(Ν03)2·6Η20用5 mL蒸馏水溶解与溶解于乙腈溶液的5-羟基烟酸配体 (HL)放入聚四氟乙烯为材质的水热罐中并且搅拌，而后放入不锈钢反应釜中，放安装好后 放入烘箱中，升温至100 °C保持温度不变并且保持三天，以每小时降温10 °C直至降至室温 试管壁上溶液界面的接界处出现黄色块状单晶，将该晶体依次用蒸馏水和乙腈洗涤，真空 干燥，即得到目标产物，其产率约为75 %。
[0018] 该目标产物的主要红外吸收峰为：3461b, 3069w, 2847w, 2588w, 2363m, 2338m, 1631s, 1515w, 1440m, 1387s, 1284w, 1238w, 1167w, 1122w, 1028w, 889w, 824m, 781w, 719w, 692w, 631w, 544w, 467w.其元素分析结果为：理论值：C, 38.17; Η, 3.20; N, 7.42 %·，实验值:C, 38.19; Η, 3.18; N, 7.44 %。
[0019] 实施例2 该含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的制备工艺如下： 将0.1 mmol ZnS〇4.2H20用5 mL蒸馏水溶解与溶解于乙腈溶液的5-羟基烟酸配体 (HL)放入聚四氟乙烯为材质的水热罐中并且搅拌，而后放入不锈钢反应釜中，安装好后放 入烘箱中，升温至80 °C保持温度不变并且保持三天，以每小时降温15 °C直至降至室温，出 现黄色块状单晶，将该晶体依次用蒸馏水和乙腈洗涤，真空干燥，即得到目标产物，其产率 约为77%。
[0020] 该目标产物的主要红外吸收峰为：3462b, 3071w, 2848w, 2589w, 2365m, 2337m, 1633s, 1516w, 1442m, 1388s, 1286w, 1239w, 1167w, 1123w, 1028w, 889w, 825m, 782w, 720w, 693w, 632w, 545w, 468w;其元素分析结果为:理论值:C, 38.17; H, 3.20; N, 7.42 %·，实验值:C, 38.18; Η, 3.19; N, 7.45 %〇
[0021] 实施例3 该含有5-羟基烟酸的锌(II)配合物的制备