专利名称：具有二维层状结构的金属银配位聚合物及其制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于新型无机-有机杂化材料的合成、结构及性能技术领域，特别涉及到一种具有二维层状结构的配位聚合物材料的制备，更具体的说是3，5-双O-吡啶基)-4-(4-吡啶基)_1，2，4-三唑-银配位聚合物及其制备与在选择性阴离子交换方面的应用。
背景技术：
随着配位化学的发展，将晶体工程学的概念引入到配位超分子结构的设计当中而延伸出了一个重要的学科分支一配位聚合物(Coordination Polymer)。其定义为配体分子或者离子与金属离子之间通过配位键组装而形成的具有高度规整无限网络结构和特殊物理化学性质的一类晶体材料。配位聚合物的研究跨越了无机化学、有机化学、物理化学、配位化学、超分子化学、材料化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域，已经成为当今化学研究领域热门课题之一(S. R. Batten, R. Robson, Angew. Chem., Int. Ed. 1998, J7, 14601494; Μ. Eddaoudi, D. B. Moler, H. Li, B. Chen, Τ. Reineke, Μ. 0，Keeffe, 0. Μ. Yaghi, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 319 — 330)。根据金属离子和配体连接方式的不同，已经得到了种类繁多的一维链状化合物，二维网状化合物以及三维框架结构化合物。随着科学技术的发展以及人们对于配位聚合物功能研究的深入，合成出了大量具有新奇拓扑结构并在光、电、磁、分离、催化以及吸附等方面具有优良性能的配位聚合物(G. Ferey, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191 - 214; Μ. Du, Χ. -H. Bu, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2009, 82, 539 - 554; A. Corma, H. Carci a, F. X. Llabres i Xamena, Chem. Rev. 2010, 110, 4606 - 4655)。一般来说，配位聚合物具有一定尺度的微观可调空腔，较高的热稳定性以及不溶于常见有机溶剂等良好的材料性能，其开放孔道结构中可以容纳一些客体组分(如阴离子和溶剂分子等)。尤其是阴离子，一方面阴离子在不参与配位的情况下，往往作为客体模板占据和支撑网络结构的空腔并起到平衡电荷的作用；另一方面阴离子可以通过配位改变配体和金属离子的连接方式而导致形成不同的网络结构。以上这些特点，都使得配位聚合物可以作为一种潜在的新型离子交换材料，可以广泛的使用在金属离子的痕量测定，环境中污染物的定量分析以及同位素地球化学研究等方面。然而，目前已知的具有阴离子交换功能的配位聚合物往往体现出一定的局限性。最重要的一点就是，其离子交换性能通常发生于具有相似体积和相同价态的客体阴离子之间，而对于参与配位的阴离子具有选择性交换性能的配位聚合物材料还非常少见。
发明内容
本发明的一个目的在于提供了一种具有二维层状结构的配位聚合物及其制备方法。本发明的另一个目的在于提供了制备二维层状结构的配位聚合物所需的前体化合物及其制备方法。本发明的再一个目的在于提供了具有二维层状结构配位聚合物的晶体。本发明的再一个目的在于提供了二维层状结构的配位聚合物在选择性离子交换方面的应用。为实现上述目的，本发明公开如下的技术内容
具有二维层状结构的配位聚合物化学式为[Ag2L(NO2)2]，其中L的结构式如下
权利要求
1.具有二维层状结构的配位聚合物化学式为[Ag2L(NO2)2]，其中L的结构式如下
2.权利要求1所述的配位聚合物的制备方法，其特征在于在常温常压下，将0.Γ0. 5 mmol AgNO2的乙腈溶液与0.广0.3 mmol配体L的三氯甲烷溶液混合，并保持搅拌半小时， 在避光条件下，静置挥发5 7天得到无色块状单晶产物。
3.基于1，2，4-三唑的多吡啶桥联有机配体L，具有如下的结构式
4.权利要求3所述的基于1，2，4-三唑的多吡啶桥联有机配体L的制备方法，其特征在于按如下的具体步骤进行将N- (4-吡啶基)-2-吡啶-硫代酰胺和2-吡啶甲酰胼用正丁醇溶解，加热回流34、0 小时后停止加热，冷却至室温，减压抽滤，用乙醇洗涤三次后得到浅黄色固体，用乙醇重结晶，得到白色固体产品。
5.权利要求4所述的制备方法，其中N-(4-吡啶基)-2-吡啶-硫代酰胺2-吡啶甲酰胼的摩尔比为1 广1.5。
6.具有二维层状结构的配位聚合物晶体，其特征在于所述配位聚合物晶体属于四方晶系，采用X-ray粉末衍射花样由Bruker D8 Advance衍射仪测定，Cu靶λ = 1. 5406 Α，扫描速率0.2 ° /min，其晶体结构参数如下分子式 C17H12Ag2N8O4分子量608. 09mM Tetragonal空间群晶胞参数(A， a 7. 239(4) b 7. 239(4) c 36. 32(2) a 90 A 90 r 90晶胞体积(A3) 1903.3(18) Z 4晶体密度计算值(g/cm3) 2.122晶体线性吸收系数(mnf1) 2.104晶体尺寸(mm) 0. 28 X 0. 22 X 0. 20单胞中电子数目 3925衍射指标范围 -8/4，-8/8，- 43/42参加精修的衍射数目 1687几何限制参数数目/参加参数数目 0/142等效点平均标准误差 0. 0376衍射实验温度(K) 296(2)拟合优度值 1. 138可观测衍射点 Aa & 秘2b [/ Υλσ (/)]值 0.0375 & 0.0871 全部衍射点Aa
7.权利要求1所述二维层状结构配位聚合物在制备选择性离子交换聚合物材料方面的应用。
8.权利要求7所述应用，其中所述的选择性离子交换指的是四氟硼酸根离子、六氟硅酸根离子、硝酸根离子以及高氯酸根离子的交换。
全文摘要
本发明涉及3,5-双(2-吡啶基)-4-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑-银(I)配位聚合物及其制备与应用。该化合物的合成采用在常温常压下，将AgNO2的乙腈溶液与配体L的三氯甲烷溶液混合，并保持搅拌半小时，在避光条件下，静置挥发－周左右得到无色块状单晶产物。该材料制备工艺简单，反应时间较短，后处理容易，且产率较高。实验证明该材料中的亚硝酸根离子可以选择性的与四氟硼酸根离子、六氟硅酸根离子、硝酸根离子以及高氯酸根离子发生阴离子交换反应，而与苯甲酸根以及醋酸根离子无法进行类似的阴离子交换反应。该材料克服了现有阴离子交换材料的局限性，交换过程简单且容易进行，有望在离子交换材料领域得到实际应用。
文档编号C07F1/10GK102516270SQ20111036519
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者李承鹏, 杜淼, 阎艳, 陈静 申请人:天津师范大学