聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料及其制备
【技术领域】
[0001] 本发明属于凝胶形态的软物质材料，具体设及一种聚集发光增强的氨敏金属-有 机凝胶复合软材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属-有机凝胶是配位聚合物的一种，也称金属凝胶或配位聚合凝胶，在吸附、异 相催化和传感器等方面应用越来越广泛。金属-有机凝胶具有独特的结构，由于内部分子 间的非共价相互作用在一定条件下可发生断开或重组，使该类物质在外界刺激下可发生如 降解、刺激-响应和自我修复性等变化，成为潜在的高适应性和智能化软材料。
[0003] 然而，在设计制备多功能和多种响应集于一身的金属-有机凝胶时，往往要求反 应体系中凝胶原料的结构、非共价作用的环境和刺激的性质等因素能达到很好的整合。该 对材料的开发提出了很大的挑战。目前基于C〇-NH、C〇-NH-NH、NH-C〇-NH和C0-NH-NH-C0等 官能团作为凝胶基本化学组成体系已有广泛研究。为实现较好的胶凝效果，该些有机分子 通常含有长的烧姪链，用于调节亲水和疏水片段W期兜住溶剂。而不包含长链烧姪的凝胶 体系，则往往由于较强的配位作用或分子间相互作用，而难W实现多功能多响应等特点。本 发明所设计合成的双酷阱类配体（4, 4' -氧代双-N' -(2-哲基苯甲酯基）苯甲酯阱)，一方 面并不需要长烧姪链，仅通过双边双酷阱的结构特征赋予该分子一定的柔性，并具有丰富 的氨键连接点，能与溶剂形成相互作用，利于兜住大量溶剂；另一方面其配位点易与金属离 子馨合配位，形成稳定的配位模式，能够进一步交联组装，结合氨键作用使凝胶纤维具有良 好的稳定性与力学性质。而稳定的馨合配位模式也确保了胶体的制备及老化时间均较短， 且不需要进行加热等高温反应，能够实现常温制备。
[0004] 对制得的产品进行了一系列的表征和应用研究，发现该产品在形成胶相后具有显 著的聚集发光增强效应，并在氨气氛下发生液化及巧光巧灭的现象。该巧灭的氨敏反应能 够在氨气挥发后可逆还原为发光胶相，能可逆转换数次。此外，该凝胶能原位还原氯金酸水 溶液制备纳米金颗粒，且对染料具有选择性的吸附功能并伴随巧光巧灭。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种聚集发光增强的氨敏金属-有 机凝胶复合软材料及其制备方法。本发明W自行设计合成的酷阱类配体来制备凝胶复合材 料，使得该材料具有聚集发光增强效应、氨气敏感伴随巧光巧灭的可逆响应、W及原位还原 制备纳米金、染料选择性吸附等性能。本发明的原料廉价易得、方法简单、制备过程快。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种氨敏金属-有机凝胶复合软材料是W4, 4' -氧代双-N' -(2-哲基苯甲酯基） 苯甲酯阱下简称4,4'-0B皿BH)和水合醋酸锋为原料，N，N'-二甲基甲酯胺下简 称DMF)为溶剂制备而成；4, 4' -氧代双-N' -(2-哲基苯甲酯基）苯甲酯阱其结构式为：
【主权项】
1. 一种聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料，其特征在于：以4, 4' -氧代 双-Ν' -(2-羟基苯甲酰基）苯甲酰肼和水合醋酸锌为原料，以Ν，Ν' -二甲基甲酰胺为溶剂 制备而成；所述的4, 4' -氧代双-Ν' -(2-羟基苯甲酰基）苯甲酰肼其结构式为：
,分子 式：C28H22N407。
2. 根据权利要求1所述的聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料，其特征在 于：所述的4, 4' -氧代双-Ν' -(2-羟基苯甲酰基）苯甲酰肼的制备方法包括以下步骤： 1) 水杨酸甲酯和水合肼在无水乙醇溶剂中，回流反应，室温冷却析出得到水杨酰肼； 2) 4, 4' -二甲酸联苯醚和氯化亚砜以DMF为催化剂，酰氯化得到4, 4' -二酰氯联苯 醚； 3) 水杨酰肼与4, 4' -二酰氯联苯醚，以三乙胺为催化剂，以DMF为溶剂，加热回流反应 后，除去溶剂，用无水乙醇洗涤沉淀，得到白色粉末，即为4, 4' -氧代双-Ν' -(2-羟基苯甲 酰基）苯甲酰肼。
3. -种制备如权利要求1所述的聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料的方 法，其特征在于： 1) 分别将4,4' -氧代双-Ν' -(2-羟基苯甲酰基）苯甲酰肼与水合醋酸锌溶解于 DMF中，混合两种溶液并分散均匀，于室温下静置两天制得白色半透明凝胶；4, 4' -氧代 双-Ν' -(2-羟基苯甲酰基）苯甲酰肼与水合醋酸锌的摩尔比为1:2 ; 2) 白色半透明凝胶用氯仿冲洗，抽滤，60°C烘干得到白色固体。
4. 根据权利要求3所述的聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料的制备方 法，其特征在于：步骤1)中所述的白色半透明凝胶，凝胶质量分数为I. 2~1. 3wt%。
【专利摘要】本发明公开了一种聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料及其制备方法。本发明新合成了4,4’-氧代双-N’-(2-羟基苯甲酰基)苯甲酰肼作为配体，其与水合醋酸锌在极性有机溶剂下，室温制得凝胶复合软材料；其中凝胶质量分数约为1.3wt%（溶质/溶剂×100%）。该凝胶材料具有显著的聚集发光增强效应、以及对氨气敏感发光响应功能。此外，该凝胶还具有染料选择性吸附、及原位制备纳米金颗粒等功能。本发明的制备方法简单易行，原料价格适中，生产成本低。
【IPC分类】B22F9-24, C09K11-06, B01J20-28, C07C243-38, B01J20-22, B82Y40-00, C07C241-04, G01N21-64
【公开号】CN104829487
【申请号】CN201510139750
【发明人】吴舒婷, 卢淑美, 胡晓琳, 黄细河, 庄乃锋
【申请人】福州大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月27日