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物理化学学报  2018, Vol. 34 Issue (5): 476-482    DOI: 10.3866/PKU.WHXB201709151
论文     
三氮唑取代杯[4]芳烃配位聚合物的合成与荧光性能
韩雪,杨进*(),刘莹莹,马建方*()
Syntheses and Luminescent Properties of Coordination Polymers Based on 1, 2, 4-Triazole-Substituted Resorcin[4]arene
Xue HAN,Jin YANG*(),Yingying LIU,Jianfang MA*()
 全文: PDF(1953 KB)   HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS) | Supporting Info
摘要:

利用四[1-(1, 2, 4-三氮唑基)甲基]间苯二酚杯[4]芳烃配体(TTR4A)在溶剂热的条件下合成了两个配位聚合物,[[Zn2(TTR4A)(L)2]·DMF·4H2O]n(化合物1) (DMF = N, N-二甲基甲酰胺)和[[Co(TTR4A)Cl2]·DMA·H2O]n (化合物2) (H2L = 4, 4’-联苯二甲酸) (DMA = N, N-二甲基乙酰胺)。通过单晶X射线衍射方法对这两个配位聚合物的结构进行了确定。利用红外、元素分析、粉末X射线衍射(PXRD)和热重表征手段对化合物12进行了表征。在化合物1中,四个L配体连接着四个Zn(Ⅱ)离子形成了环状的Zn4L4结构单元,该结构单元进一步地被TTR4A链接形成了一维链状结构。在化合物2中,TTR4A的四个三氮唑基团各连接一个Co(Ⅱ)离子形成二维层状结构。此外,我们对化合物1的荧光性能进行了研究,荧光测定表明固态条件下化合物1发出很强的荧光,并能够选择性地对Fe3+、Cr2O72−和硝基苯分子产生响应。

关键词: 间苯二酚杯[4]芳烃晶体结构配位聚合物荧光荧光响应    
Abstract:

Two new coordination polymers, namely, [[Zn2(TTR4A)(L)2]·DMF·4H2O]n (compound 1) and [[Co(TTR4A)Cl2]·DMA·H2O]n (compound 2), have been synthesized under solvothermal conditions (TTR4A = tetrakis(1, 2, 4-triazol-ylmethylresorcin[4]arene), L = 4, 4'-biphenyldicarboxylic acid, DMF = N, N-dimethylformamide and DMA = N, N-dimethylacetamide). Crystal structures of the coordination compounds 1 and 2 were determined by single-crystal X-ray diffraction analyses, and further characterized by infrared spectra, elemental analyses, powder X-ray diffraction, and thermogravimetric analyses. In coordination compound 1, four L ligands bridge four adjacent Zn(Ⅱ) atoms to generate macrocyclic Zn4L4 units, which are further linked by the TTR4A ligands into a one-dimensional chain structure. In coordination compound 2, four 1, 2, 4-triazole groups of each TTR4A ligand bridge four Co(Ⅱ) atoms to form a two-dimensional layer structure. Furthermore, studies on the luminescent properties of compound 1 in solid state at room temperature reveal that it exhibits an intense emission peak. Luminescent-sensing detections for Fe3+, Cr2O72−, and nitrobenzene solvents were also investigated by using compound 1 as the potential luminescent sensor.

Key words: Resorcin[4]arene    Crystal structure    Coordination polymer    Fluorescence    Fluorescent response
收稿日期: 2017-08-14 出版日期: 2017-09-15
中图分类号:  O641  
基金资助: 国家自然科学基金(21471029)
通讯作者: 杨进,马建方     E-mail: yangj808@nenu.edu.cn;majf247@yahoo.com
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韩雪
杨进
刘莹莹
马建方

引用本文:

韩雪,杨进,刘莹莹,马建方. 三氮唑取代杯[4]芳烃配位聚合物的合成与荧光性能[J]. 物理化学学报, 2018, 34(5): 476-482.

Xue HAN,Jin YANG,Yingying LIU,Jianfang MA. Syntheses and Luminescent Properties of Coordination Polymers Based on 1, 2, 4-Triazole-Substituted Resorcin[4]arene. Acta Physico-Chimica Sinca, 2018, 34(5): 476-482.

链接本文:

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201709151        http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2018/V34/I5/476

图1  本文中所用的配体TTR4A和L
Item Value
Compound 1 2
Empirical formula C79H73N13O21Zn2 C52H55N13O10Cl2Co
Formula weight 1671.24 1151.91
Crystal system triclinic tetragonal
Space group P1 P4/nnc
T/K 293(2) 293(2)
Wavelength/nm 0.071069 0.071069
a/nm 1.48533(3) 1.38685(4)
b/nm 1.72809(4) 1.38685(4)
c/nm 1.83513(3) 3.1593(2)
α/(°) 105.0588(16) 90
β/(°) 90.6554(16) 90
γ/(°) 109.524(2) 90
Z 2 4
Density(calculated)/(Mg·m3) 1.302 1.144
F(000) 1732 2164
Volume/nm3 4.2619(4) 6.0764(5)
R indices (all data) R1 = 0.1067, R1 = 0.1385,
wR2 = 0.2248 wR2 = 0.3034
表1  化合物1和2的单晶数据和结构精修参数
图2  (a)化合物1中Zn1和Zn2的配位环境图。对称代码:#1-x + 1,-y,-z + 2;#2 x -1,y,z -1;#3x + 1,y, z + 1。(b)化合物1中配体的配位模式图。(c)化合物1的一维链状结构
图3  (a)化合物2中心Co1的配位环境图。对称代码:#1 -x + 1/2,-y + 1/2,z;#2 –y + 1/2,x,z;#3 y,-x + 1/2,z。(b)化合物2中TTR4A的配位模式。(c)化合物2的二维层状结构
图4  室温下化合物1的固体荧光光谱(λex = 350 nm)
图5  化合物1在不同金属阳离子中的荧光光谱和荧光强度
图6  化合物1在不同阴离子中的荧光光谱和荧光强度
图7  化合物1在不同的溶剂小分子中的荧光光谱及荧光强度
图8  化合物1分散在DMF溶液中硝基苯浓度变化从100–2000 g·m-3的荧光光谱
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