一种双核锌配位聚合物及其制备方法和应用

本发明属于锌配位聚合物领域，具体涉及一种双核锌配位聚合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、过渡金属离子在许多生物体系和生态环境中发挥着重要的作用。其中，铜是一种非常重要的金属元素，在低浓度下对器官的正常功能和生命代谢过程起着重要作用。然而，当体内铜离子过量存在则会导致严重的疾病，包括威尔逊氏病、冠心病、高血压和动脉硬化等。因此，分析和检测环境中铜离子近年来备受关注。

2、目前常用的检测方法有气相色谱法、高效液相色谱法、分光光度法、质谱法等，虽然这些方法的测定精度较高，但样品预处理复杂、检测时间长、设备昂贵，限制了其应用。配位聚合物作为荧光探针具有操作方法简单、稳定性好、响应速度快、灵敏度高、成本低等众多优点，因此，设计与合成可用于过渡金属铜离子快速检测的荧光探针具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的正是针对上述技术现状，提供一种双核锌配位聚合物及其制备方法，以及该配位聚合物作为荧光探针在水中检测cu2+的应用。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种双核锌配位聚合物，其分子简式为：{[zn2(l)(phen)2(h2o)]·h2o}n，其中l4-为1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯去质子化的产物，phen为1,10-邻菲啰啉，n表示聚合度；其结构式为：

4、

5、其中表示不对称单元以外的配位键；

6、该配位聚合物的晶体属于单斜晶系，c2/c空间群，晶胞参数为：α＝90.00°，β＝111.216(17)°，γ＝90.00°。该配位聚合物中锌离子采用五配位模式，其中zn1与来自三个l4-配体上的三个羧基氧原子和一个1,10-邻菲啰啉上的两个氮原子配位；zn2与来自两个l4-配体上的两个羧基氧原子，一个1,10-邻菲啰啉上的两个氮原子和一个水分子上的氧原子配位；该配位聚合物为一维结构，zn—o和zn—n键长范围分别在和之间。x射线粉末衍射证实晶体样品均一稳定。

7、第二方面，本发明提供了第一方面所述的双核锌配位聚合物的制备方法，包括以下步骤：将zn(no3)2·6h2o、1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯和1,10-邻菲啰啉加入蒸馏水和乙腈的混合溶剂中，用稀硝酸调节混合体系的ph，经水热反应得到所述的双核锌配位聚合物。

8、进一步地，所述zn(no3)2·6h2o、1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯和1,10-邻菲啰啉的摩尔比为1:1:1。

9、进一步地，所述蒸馏水和乙腈的体积比为2:1。

10、进一步地，所述水热反应的温度为160℃，时间为72h。

11、进一步地，所述混合体系的ph为5.5～6。

12、第三方面，本发明提供了第一方面所述的双核锌配位聚合物作为荧光探针在水中检测cu2+的应用。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

14、本发明提供的双核锌配位聚合物在水热条件下合成，制取工艺简单，产率及纯度较高。热重分析表明该配位聚合物的结构在441℃以上发生分解，实用温度范围在441℃以下。

15、本发明提供的双核锌配位聚合物在水溶液中具有良好的稳定性。可通过特异性荧光猝灭实现对水相中cu2+的检测，检出限为1.22×10-8m。

技术特征：

1.一种双核锌配位聚合物，其特征在于，其分子简式为：{[zn2(l)(phen)2(h2o)]·h2o}n，其中l4-为1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯去质子化的产物，phen为1,10-邻菲啰啉，n表示聚合度；其结构式为：

2.一种权利要求1所述的双核锌配位聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将zn(no3)2·6h2o、1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯和1,10-邻菲啰啉加入蒸馏水和乙腈的混合溶剂中，用稀硝酸调节混合体系的ph，经水热反应得到所述的双核锌配位聚合物。

3.根据权利要求2所述的一种双核锌配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述zn(no3)2·6h2o、1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯和1,10-邻菲啰啉的摩尔比为1:1:1。

4.根据权利要求2所述的一种双核锌配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述蒸馏水和乙腈的体积比为2:1。

5.根据权利要求2所述的一种双核锌配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160℃，时间为72h。

6.根据权利要求2所述的一种双核锌配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述混合体系的ph为5.5～6。

7.一种权利要求1所述的双核锌配位聚合物作为荧光探针在水中检测cu2+的应用。

技术总结
本发明属于锌配位聚合物领域，具体涉及一种双核锌配位聚合物及其制备方法和应用。该配位聚合物的分子简式为：{[Zn<subgt;2</subgt;(L)(phen)<subgt;2</subgt;(H<subgt;2</subgt;O)]·H<subgt;2</subgt;O}<subgt;n</subgt;，其中L<supgt;4‑</supgt;为1,4‑双(3,5‑二羧基苯氧基)苯去质子化的产物，phen为1,10‑邻菲啰啉，n表示聚合度；结构式为：该配位聚合物是通过将Zn(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O、1,4‑双(3,5‑二羧基苯氧基)苯和1,10‑邻菲啰啉加入蒸馏水和乙腈中的混合溶剂中，经水热反应制得。该配位聚合物对Cu<supgt;2+</supgt;具有良好的荧光识别效果，可作为水溶液中高效探测Cu<supgt;2+</supgt;的荧光传感器，检出限为1.22×10<supgt;‑8</supgt;M。

技术研发人员：韩美荣,冯思思,魏晓阳
受保护的技术使用者：山西工程职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15