一种双核含铜三维聚合物及其制备方法

文档序号:3495843阅读:197来源:国知局
一种双核含铜三维聚合物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及配位聚合物材料领域,一种双核含铜三维聚合物及其制备方法。一种双核含铜三维聚合物,化学式为C30H22N4O8Cu2,所述聚合物为单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=16.7351(2)?,b=15.0331(7)?,c=36.7274(4)?,α=90.00o,β=95.6380(3)o,γ=90.00o,V=8736.31(6)?3。本发明的三维聚合物易于制备、稳定性好,合成出来的材料缺陷少,结晶度高。该三维聚合物在选择性分离、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。
【专利说明】[0001] 一种双核含铜三维聚合物及其制备方法

【技术领域】
[0002] 本发明涉及配位聚合物材料领域,一种双核含铜三维聚合物及其制备方法。
[0003]

【背景技术】
[0004] 多齿配体的配位化学一直以来是配位化学研究的热点领域之一。常用的多齿配体 有多齿羧酸配体和多齿含氮配体。利用多齿羧酸配体或者多齿含氮配体构筑的配位聚合 物具有很好的稳定性、容易制备且具有广泛的用途,包括作为功能材料在分子磁体、气体吸 附、催化、荧光和生物活性等方面有广泛的应用。含多齿羧酸配体的配位聚合物具有以下特 点和优势:(1)具有丰富的配位方式,有包括单齿配位、双齿螯合配位和桥联配位模式。(2) 原子配位能力强,可以和多种金属配位,并且还可与金属离子形成簇基配合物或者簇单元, 从而构筑结构更加新颖、性质更加独特的拓扑网络结构。(3)多齿羧酸的羧基去质子化的程 度不同可形成不同的结构。羧基可以全部或者部分去质子化,可以作为氢键的受体或者供 体,协同配位键和金属键等作用参与超分子的自组装。羧酸配体的优越性很大程度上促进 了羧酸配位聚合物的发展。多齿含氮配体也有上述类似作用。
[0005]


【发明内容】

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种双核含铜三维聚合物。
[0007] 本发明的另一个目的在于提供上述聚合物的制备方法。
[0008] 本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现: 一种双核含铜三维聚合物,化学式为C3(lH22N408Cu 2,所述聚合物为单斜晶系,G/c空 间群,晶胞参数为 a=16. 7351 (2) A,6=15. 0331 (7) A,c=36. 7274 (4) Α,σ 二90. 00 °, ^-95.6380(3) °, r=9〇. 00 ° , V=8736. 31 (6) A3〇
[0009] -种双核含铜三维聚合物的制备方法为:将有机配体对苯二甲酸、2, 5-二(4-吡 啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸铜溶于二甲基甲酰胺中,在室温下搅拌形成混合液, 然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述双核含铜三维聚合物。其 中,2, 5-二(4-吡啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯 CAS 号为 32064-89-4。
[0010] 进一步的,所述的加热温度为100°C ~120°C,加热反应时间为48~96小时。
[0011] 进一步的,所述的降温为2°C /小时~5°C /小时降至室温。
[0012] 进一步的,所述对苯二甲酸、2, 5-二(4-吡啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸 铜的摩尔比为1?1.2: 0.4?0.6: 1?1.2。
[0013] 进一步优选的,所述对苯二甲酸、2, 5-二(4-吡啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和 硝酸铜的摩尔比为1: 0.5: 1。
[0014] 在合成聚合物的过程中,发现2, 5-二(4-吡啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯配体 拥有丰富的配位模式以及桥联作用,而对苯二甲酸提高了化合物的维度和稳定性,构建出 具有良好稳定性的三维聚合物。
[0015] 本发明具有如下有益效果: 本发明的三维聚合物易于制备、稳定性好,合成出来的材料缺陷少,结晶度高。该三维 聚合物在选择性分离、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 图1为本发明的双核含铜三维聚合物C3(lH22N 408Cu2以金属中心Cu的配位环境图。
[0017] 图2为本发明的双核含铜三维聚合物C3QH22N 408Cu2的三维结构图。
[0018]

【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式, 不是对本发明的限定。
[0020] 实施例1 将 0· 5mmol2, 5_ 二(4_ 批陡基)_3, 4_ 二氣 _2, 4_ 己二稀、lmmol 对苯二甲酸和 lmmol 硝酸铜溶解于15mL二甲基甲酰胺中,常温搅拌20 min,随后转移到聚四氟乙烯高压反应釜 中,将其放在115°C烘箱中反应72小时,之后以5°C /小时降至室温过滤得到所述双核含铜 三维聚合物C3QH22N40 8Cu2,产率为74. 2% (基于Cu)。
[0021] 然后将上述双核含铜三维聚合物进行结构表征 该双核含铜三维聚合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex (XD面探衍射仪 上,用M〇Ka辐射(λ = 〇. 71073 A),以w扫描方式收集并进行Lp因子校正,吸收校正使用 SADABS程序。用直接法解结构,然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标,并用理论加氢 法得到氢原子位置(C-H 1.083 A),用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上 用SHELXTL程序包完成。配合物晶体学参数见表1。结构见图1,图2。
[0022] 表1.聚合物的晶体学参数与结构解析

【权利要求】
1. 一种双核含铜三维聚合物,其特征在于:化学式为C3(iH22N 408Cu2。
2. 根据权利要求1所述的一种双核含铜三维聚合物,其特征在于:所述聚合物为单 斜晶系,Q/c 空间群,晶胞参数为 a=16. 7351 (2) A,6=15. 0331 (7) A,c=36. 7274(4) A, σ-90. 00 °, ^=95. 6380(3) °, r=9〇. 00 ° , V=8736. 31 (6) A3〇
3. 权利要求1所述的双核含铜三维聚合物的制备方法,其特征在于:将有机配体对苯 二甲酸、2, 5-二(4-吡啶基)-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸铜溶于二甲基甲酰胺中,在室 温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述双 核含铜三维聚合物。
4. 根据权利要求3所述的一种双核含铜三维聚合物的制备方法,其特征在于:所述的 加热温度为l〇〇°C ~120°C,加热反应时间为48~96小时。
5. 根据权利要求3所述的一种双核含铜三维聚合物的制备方法,其特征在于:所述的 降温为2°C /小时?5°C /小时降至室温。
6. 根据权利要求3所述的一种双核含铜三维聚合物的制备方法,其特征在于:所述 对苯二甲酸、2, 5-二(4-吡啶基)-3,4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸铜的摩尔比为f 1.2: 0· 4?0.6: 1 ?1.2。
7. 根据权利要求6所述的一种双核含铜三维聚合物的制备方法,其特征在于:所述对 苯二甲酸、2, 5-二(4-吡啶基)-3,4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸铜的摩尔比为1: 0.5: 1。
【文档编号】C07F1/08GK104098595SQ201410375983
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】刘国政, 段达 申请人:刘国政
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