專利名稱：一種光致發(fā)光磷鉬酸異煙酸晶體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，它能合成一種具有可逆光致變色性能的新型磷鑰酸異煙酸超分子化合物。
背景技術(shù)：
雜多酸是由雜原子(如P、Si、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的結(jié)構(gòu)通過氧原子配位橋聯(lián)組成的一類含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化還原性，是一種多功能的新型催化劑。雜多酸作為一種光敏劑，在光照條件下與有機(jī)高分子容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而賦予聚合物雜化材料不同的顏色。近年來，多酸配位聚合物由于在催化、電傳導(dǎo)、主客體化學(xué)、磁性器件、氣體儲(chǔ)存和光學(xué)材料等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值而受到研究人員的廣泛重視。多酸鹽具有較強(qiáng)的接受電子的能力，能與優(yōu)秀的電子給體，如有機(jī)分子、有機(jī)金屬等通過靜電力和分子間力結(jié)合形成超分子化合物。多酸能進(jìn)行可逆的氧化還原反應(yīng)，在紫外區(qū)通常顯示出O —M (配體一金屬的荷移)吸收帶的多金屬氧酸鹽陰離子，一旦被還原或吸收一定波長的光，則在可見光區(qū)域內(nèi)因原子間電荷遷移而引起強(qiáng)烈的吸收，在氧化后或發(fā)出一定波長的光后仍能回到起始狀態(tài)，因此在能量轉(zhuǎn)換、智能傳感元件、調(diào)光器件和高密度存儲(chǔ)等方面有重要的應(yīng)用前景。多酸化合物中研究的最為廣泛、具有較好應(yīng)用前景的是以多陰離子[XW12O4Jn-(X=P, Ge, Si, B)作為基本構(gòu)筑塊的Keggin型多金屬氧酸鹽。由于有機(jī)基團(tuán)的摻雜,有機(jī)-無機(jī)組分之間出現(xiàn)協(xié)同作用，從而可制備出具有兼容或協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合材料，如四硫富瓦烯、8-羥基喹啉以及各種有機(jī)胺或氨基酸與多酸形成的電荷轉(zhuǎn)移配合物。這些化合物具有結(jié)構(gòu)多樣化和比表面積大、獨(dú)特的光、電、磁性能，在催化、導(dǎo)電和非線性光學(xué)材料等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。異煙酸，又稱4-吡啶甲酸，是一種醫(yī)藥中間體，主要用于制備抗結(jié)核病藥物異煙肼。由于異煙酸在所有活細(xì)胞的新陳代謝過程中起著重要的作用，因此引起了人們對(duì)其進(jìn)行研究的興趣。異煙酸具有N-和O-兩種官能團(tuán)，配位模式較為豐富，可以多種配位方式與金屬離子配位，從而形成結(jié)構(gòu)與性能多樣化的功能配合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有光致發(fā)光的多酸晶體的合成方法，它能合成一種新型磷鑰酸異煙酸超分子化合物(C6H6NO2) · (C5H6N)2 · [PMo12O40] · (C6H5NO2) · 2H20，該化合物不僅熱穩(wěn)定性好，而且具有可逆光致變色性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，其特征是，包括以下步驟
Cl)制備溶液A :稱取I. O I. 4mm ol摩爾濃度的鑰酸鈉，將其溶于IOmL蒸餾水中，水浴溫度為45 55°C，獲得溶液A ；(2)制備溶液B:將O. 9 I. Immol焦磷酸鈉溶于2mL水溶液中，獲得溶液B ；
(3)將步驟(2)制備的溶液B滴加到步驟(I)制備的溶液A中，并在混合溶液中滴加數(shù)滴吡啶；
(4)將步驟(3)的混合溶液在水浴磁力攪拌器上反應(yīng)2 4個(gè)小時(shí)；
(5)制備溶液C:將O. 5 I. 2mmol異煙酸溶于5mL、50 80°C的熱水溶液中，獲得溶液C ;
(6)將步驟(5)制備的溶液C滴加到步驟(4)攪拌反應(yīng)后的混合溶液中，調(diào)節(jié)pH值為3，繼續(xù)反應(yīng)I 3小時(shí)；
(7)將步驟(6)處理后的混合溶液進(jìn)行過濾，濾液放入干凈的容器中靜置； (8)2-4周后，所述靜置的容器內(nèi)生成黃色塊狀晶體，取出晶體在室溫下干燥，獲得目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體。本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明所制備的光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體具有光致變色性能，能在紫外光照射下發(fā)生變色，由原本的淡黃色變?yōu)辄S綠色；一周后，晶體又能恢復(fù)為原來的淡黃色。在催化、電傳導(dǎo)、主客體化學(xué)、磁性器件、氣體儲(chǔ)存和光學(xué)材料等方面具有潛在的應(yīng)用前景。


附圖I為本發(fā)明一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法的流程框 附圖2為磷鑰酸異煙酸單晶的結(jié)構(gòu) 附圖3為光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的紫外吸收曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖繼續(xù)解釋本發(fā)明一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法的具體實(shí)施情況，但是，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。實(shí)施例I
參見附圖I。一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，包括以下步驟
(1)制備溶液A:將I. Ommol(摩爾濃度)的鑰酸鈉溶于IOmL蒸餾水中，水浴溫度為45°C，獲得溶液A ；
(2)制備溶液B:將O. 9mmol (摩爾濃度)的焦磷酸鈉溶于2mL水溶液中，獲得溶液B ；
(3)將步驟(2)制備的溶液B滴加到步驟(I)制備的溶液A中，并在混合溶液中滴加數(shù)滴吡啶；
(4)將步驟(3)的混合溶液在水浴磁力攪拌器上反應(yīng)2個(gè)小時(shí)；
(5)制備溶液C:將O. 5mmol (摩爾濃度)的異煙酸溶于5mL、50°C熱水中，獲得溶液C ；
(6)將步驟(5)制備的溶液C滴加到步驟(4)攪拌反應(yīng)后的混合溶液中，調(diào)節(jié)pH值為3，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；
(7)將步驟(6)處理后的混合溶液進(jìn)行過濾，將濾液放入干凈的燒杯中靜置；
(8)2 4周后，靜置的燒杯內(nèi)生成黃色塊狀晶體，取出晶體在室溫下干燥，獲得目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體。實(shí)施例2一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，包括以下步驟 (1)制備溶液A:將I. 4mmol(摩爾濃度)的鑰酸鈉溶于IOmL蒸餾水中，水浴溫度為55°C，獲得溶液A ；
(2)制備溶液B:將I. Immol (摩爾濃度)的焦磷酸鈉溶于2mL水溶液中，獲得溶液B ；
(3)將步驟(2)制備的溶液B滴加到步驟(I)制備的溶液A中，并在混合溶液中滴加數(shù)滴吡啶；
(4)將步驟(3)的混合溶液在水浴磁力攪拌器上反應(yīng)4個(gè)小時(shí)；
(5)制備溶液C:將I. 2mmol (摩爾濃度)的異煙酸溶于5mL、80°C熱水中，獲得溶液C ；
(6)將步驟(5)制備的溶液C滴加到步驟(4)攪拌反應(yīng)后的混合溶液中，調(diào)節(jié)pH值為3，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)；
(7)將步驟(6)處理后的混合溶液進(jìn)行過濾，將濾液放入干凈的燒杯中靜置；
(8)2 4周后，靜置的燒杯內(nèi)生成黃色塊狀晶體，取出晶體在室溫下干燥，獲得目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體。采用本發(fā)明的方法制備的具有光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體為三斜晶系，其化學(xué)式為=(C6H6NO2) · (C5H6N)2 · [PMo12O40] · (C6H5NO2) · 2H20，該晶體的空間群為產(chǎn)-I?？蛇x取大小合適的具有光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸單晶進(jìn)行單晶衍射測試。在Bruker Apex-II CCD單晶衍射儀上，采用MoK a射線U =0. 71073A)，衍射數(shù)據(jù)在296 (2) K下對(duì)晶體衍射數(shù)據(jù)收集，以cp-ω掃描方式，在一定角度掃描范圍內(nèi)，共收集衍射點(diǎn)個(gè)數(shù)，并選取可觀測衍射點(diǎn)用于結(jié)構(gòu)解析。晶體結(jié)構(gòu)用直接法解出并經(jīng)過全矩陣最小二乘法優(yōu)化，全部數(shù)據(jù)經(jīng)b因子和經(jīng)驗(yàn)吸收校正，所有的非氫原子經(jīng)過各項(xiàng)異性精修，有機(jī)氫原子采用幾何加氫獲得，水分子上H原子沒有定位。晶體解析全部計(jì)算工作采用SHELXTL-97程序在計(jì)算機(jī)上完成。結(jié)構(gòu)分析過程中使用的最小二乘函數(shù)、偏離因子、權(quán)重偏離因子、權(quán)重因子等數(shù)學(xué)表達(dá)式如下
最小二乘函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)制備溶液A:稱取I. O I. 4mmol摩爾濃度的鑰酸鈉，將其溶于IOmL蒸餾水中，水浴溫度為45 55°C，獲得溶液A ； (2)制備溶液B:將O. 9 I. Immol焦磷酸鈉溶于2mL水溶液中，獲得溶液B ； (3)將步驟(2)制備的溶液B滴加到步驟(I)制備的溶液A中，并在混合溶液中滴加數(shù)滴吡啶； (4)將步驟(3)的混合溶液在水浴磁力攪拌器上反應(yīng)2 4個(gè)小時(shí)； (5)制備溶液C:將O. 5 I. 2mmol異煙酸溶于5mL、50 80°C的熱水溶液中，獲得溶液C ; (6)將步驟(5)制備的溶液C滴加到步驟(4)攪拌反應(yīng)后的混合溶液中，調(diào)節(jié)pH值為3，繼續(xù)反應(yīng)I 3小時(shí)； (7)將步驟(6)處理后的混合溶液進(jìn)行過濾，濾液放入干凈的容器中靜置； (8)2-4周后，所述靜置的容器內(nèi)生成黃色塊狀晶體，取出晶體在室溫下干燥，獲得目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體的制備方法，其特征在于，所述目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鑰酸異煙酸晶體為三斜晶系，其化學(xué)式為(C6H6NO2) · (C5H6N)2 · [PMo12O40] · (C6H5NO2) · 2H20，所述晶體的空間群為TM。
全文摘要
本發(fā)明一種光致發(fā)光磷鉬酸異煙酸晶體的制備方法，包括以下步驟①制備溶液A；②制備溶液B；③將溶液B滴加到溶液A中并滴加吡啶；④將混合溶液進(jìn)行磁力攪拌反應(yīng)；⑤制備溶液C；⑥將溶液C滴入步驟④的混合溶液中，調(diào)節(jié)pH值繼續(xù)反應(yīng)；⑦將混合溶液進(jìn)行過濾，過濾后的濾液放入容器靜置；⑧2-4周后，將在靜置的容器內(nèi)生成的晶體取出干燥，獲得目標(biāo)產(chǎn)物光致發(fā)光磷鉬酸異煙酸晶體，其化學(xué)式為(C6H6NO2)·(C5H6N)2·[PMo12O40]·(C6H5NO2)·2H2O。本發(fā)明所制備的光致發(fā)光磷鉬酸異煙酸晶體具有光致變色性能，在催化、電傳導(dǎo)、主客體化學(xué)、磁性器件、氣體儲(chǔ)存和光學(xué)材料等方面具有潛在的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09K9/02GK102618255SQ20121007176
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者劉獻(xiàn)偉, 曹鳳凱, 袁洋, 鄒宇琦 申請(qǐng)人:上海施科特光電材料有限公司