乙酰丙酮镧系金属荧光配合物的合成和应用的制作方法

本发明涉及一种新型配位化合物的合成与构筑。选取合适的三价稀土金属盐，用加热回流冷却结晶的方法，合成了一系列金属荧光配合物。该配合物具有化学可调控性﹑荧光性能、结构新颖等特点,在发光材料、超导材料等一些重要领域具有潜在应用价值。

背景技术：

镧系元素具有特殊的物理、化学性质，因此镧系元素和其化合物有广泛的应用价值。目前镧系元素及其化合物已成为现代尖端科学技术领域不可缺少的特殊材料。比如超导材料、电子材料、合金材料等。

镧系复合物中，镧系离子本身所吸收和发射的荧光强度是非常低的，在分析和现实生活中很难利用。它往往需要结合一个有机复合物作为媒介使能量向离子转移。因此，我们选取镧系元素作为研究对象，在原位反应的基础上使其与乙酰丙酮络合得到具有荧光性质的十核镧的乙酰丙酮合镧配合物。在此配合物在生成过程中，我们通过控制反应速度和溶液的ph调控了结构的生长，从而使其具有较好的荧光性能，具有很大的研究意义和潜在应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有好的荧光性能的配合物，其合成方法基于原位反应，选取合适的配体及金属原子进行组装，通过调控其结构来获得具有荧光性能的金属配合物，从查询ccdc来看，这种高核的荧光配合物基本没有，为合成具有荧光性能的配合物指明新的方向。

本发明的技术方案：

本发明方法中，合成了一系列新型的高核荧光配位化合物乙酰丙酮镧系金属荧光配合物，其分子式为

ln10(acac)16(oh)14·2h2o，晶体结构图如图1，注：晶体结构图中乙酰丙酮上的氢已省略。

本发明一种具有好的荧光性能的金属配合物的合成方法，步骤如下：

1)将含量为99％的乙酰丙酮溶液和氢氧化钾固体，摩尔比为1:1-1.5，加入到体积为所使用乙酰丙酮体积的80-120倍的质量浓度为99.5％的甲醇溶液中，搅拌至均匀；

2)将步骤1)所得溶液加热到80-90℃,回流1-1.5小时，加入带结晶水的镧系金属硝酸盐，用量与上述使用乙酰丙酮的摩尔比为1-1.5:1，并加入乙酰丙酮体积15-25倍的蒸馏水，搅拌均匀；

3)取步骤2)所得清液加入氢氧化钾固体，边加边测试溶液的ph,直至溶液的ph为7-8左右，封口放在0-5℃的环境中冷却一天，得到无色透明块状晶体即为乙酰丙酮镧系金属荧光配合物。

所述的带结晶水的镧系金属硝酸盐为硝酸镝、硝酸钆或硝酸铽。

所述的配合物应用于发光材料。

所述的配合物的荧光随着甲醛浓度的增加具有一定的猝灭，可作为荧光探针用于检测甲醛的浓度。

本发明的优点是：该合成方法基于原位反应；选取了合适的配体以及溶液，最后得到具有荧光性质的乙酰丙酮镧系金属配合物。工艺简单、原料廉价、易于实施，适于大规模工业生产；制备的荧光配合物，具有良好的潜在应用价值，有望作为甲醛检测剂用于环保材料中。

附图说明

图1是所获得的荧光金属配合物的晶体结构图(晶体结构图中乙酰丙酮上的氢已省略)。

图2是该荧光配合物的荧光光谱图(以硝酸铽为例)。

具体实施方式

实施例1

将0.4g乙酰丙酮和0.2gkoh溶解于20ml质量浓度为99.5％的甲醇中，搅拌至均匀后移至50ml圆底烧瓶中80℃回流1个小时得到无色清液，向清液中加入0.45g的tb(no3)3·6h2o，溶液变浑浊，再加入6.5ml蒸馏水后溶液恢复澄清。取10ml上述清液于25ml烧杯中加入0.05g的koh得到浑浊液体,冷却至室温后将烧杯用保鲜膜密封放在4℃的冰箱中静置24小时得到无色块状透明晶体，以硝酸铽计算产品的收率约为19％。

挑选尺寸为0.20×0.20×0.20mm3的晶体用于单晶结构分析，单晶衍射数据在brukersmart1000ccd衍射仪上收集，用石墨单色器单色化的mokα射线1.75°≤θ≤27.96°。所得化合物的晶体结构图见图1。

采用荧光发射光谱进行荧光的表征，见图2。

实施例2

将0.4g乙酰丙酮和0.3gkoh溶解于20ml质量浓度为99.5％甲醇中，搅拌至均匀后，加热到85℃回流80分钟左右得到无色清液，向清液中加入0.55g的gd(no3)3·6h2o，溶液变浑浊，再加入10ml蒸馏水后溶液恢复澄清。取15ml上述清液于25ml烧杯中加入0.08g的koh固体得到浑浊液体,冷却至室温后将烧杯用保鲜膜密封放在5℃的冰箱中静置24小时得到无色块状透明晶体，以硝酸钆计算产品的收率约为17％。

技术特征：

技术总结
乙酰丙酮镧系金属荧光配合物及合成和应用，涉及一种新型配位化合物的合成与构筑。选取镧系元素作为研究对象，在原位反应的基础上使其与乙酰丙酮络合得到具有荧光性质的十核镧系金属离子的乙酰丙酮配合物。在此配合物在生成过程中，我们通过控制反应速度和溶液的PH调控了结构的生长，从而使其具有较好的荧光性能，工艺简单、原料廉价、易于实施，适于大规模工业生产；制备的荧光配合物，具有良好的潜在应用价值，有望作为甲醛检测剂用于环保材料中，具有很大的研究意义和潜在应用价值。

技术研发人员：刘福臣;王少强;赵炯鹏;吴奇隆
受保护的技术使用者：天津理工大学
技术研发日：2016.12.23
技术公布日：2017.08.18