5‑硝基间苯二甲酸六核镉聚合物及其制备方法与流程

文档序号:12091920阅读:530来源:国知局

发明属于配合物制备技术领域,特别涉及一种5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物及其制备方法。



背景技术:

机配体桥连金属离子或原子簇形成一维至三维无限伸展的结构。结构多样的有机配体能够和许多金属离子反应形成结构各异且具有特殊性质的配位聚合物。由于羧基含有两个能与金属离子配位的氧原子,配位方式多种多样,所以羧酸类有机配体成为人们常用的一种配体。含有其他基团的芳香羧酸类配体因羧基取代位置的不同会有不同的配位方式,并且我们在配合物中引入了辅助的含氮杂环类的桥连配体。通过与不同的过渡金属配位,形成应用价值不同的配合物,如镉配合物、锌配合物具有好的荧光性能。因此,人们采用芳香羧酸类配体和金属离子配位合成具有应用价值或潜在价值的配位聚合物。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物及其制备方法。

本发明的思路:利用5-硝基间苯二甲酸、双(4-吡啶基)胺为配体与硝酸镉通过溶剂热法获得镉配位聚合物。

5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物属于三斜晶系,空间群为P ī,该配合物基本结构单元中包含六个镉离子,六个5-硝基间苯二甲酸阴离子,四个双(4-吡啶基)胺,一个游离的乙醇分子。Cd(II)1离子是五配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的三个氧原子O1、O7、O9B和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N6B、N7配位。Cd(II)1A离子是五配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的三个氧原子O1A、O7A、O9C和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N6C、N7A配位。Cd(II)2离子是六配位的,分别与来自六个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的六个氧原子O2、O2A、O7、O7A、O10D、O10E配位。Cd(II)3离子是六配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的四个氧原子O3、O4、O13、O15B和两个双(4-吡啶基)胺的氮原子N4、N9B配位。Cd(II)3A离子是六配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的四个氧原子O3B、O4B、O13A、O15C和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N4A、N9C配位。Cd(II)4离子是六配位的,分别与六个来自于不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子的羧基氧原子O4、O4B、O13、O13A、O16D、O16E配位。Cd-O键长在2.192 Ǻ - 2.405 Ǻ之间,Cd-N键长在2.282 Ǻ - 2.307 Ǻ之间。

5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物的制备方法具体步骤为:

(1)称量0.1~0.5毫摩尔5-硝基间苯二甲酸溶解于5~10毫升蒸馏水中,将溶液移入容积为25毫升的密封反应釜中。

(2) 在步骤(1)所得溶液中加入0.2~1毫摩尔氢氧化钾。

(3)称量0.1~0.5毫摩尔的双(4-吡啶基)胺溶解于2~5毫升无水乙醇中。

(4)称量0.1~1毫摩尔硝酸镉溶于5~10毫升的蒸馏水中。

(5)将步骤(3)和(4)所得溶液加入到步骤(2)所得溶液中,将反应釜密封,在130℃下恒温3天,然后缓慢冷却至室温,过滤,得到无色柱状晶体,即为5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物。

本发明具有工艺简单、成本低廉、重复性好等优点,成功的合成了镉配位聚合物,为合成过渡金属的配合物提供了一定的依据。

附图说明

图1是本发明5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物的分子结构图。

具体实施方式

实施例:

(1)称量0.10.5毫摩尔(0.0209g)5-硝基间苯二甲酸溶解于5毫升蒸馏水中,将溶液移入容积为25毫升的密封反应釜中。

(2) 在步骤(1)所得溶液中加入0.2毫摩尔(0.0112g)氢氧化钾。

(3)称量0.1毫摩尔(0.0173g)的双(4-吡啶基)胺溶解于2毫升无水乙醇中。

(4)称量0.1毫摩尔(0.0308g)硝酸镉溶于5毫升的蒸馏水中。

(5)将步骤(3)和(4)所得溶液加入到步骤(2)所得溶液中,将反应釜密封,在130℃下恒温3天,然后缓慢冷却至室温,过滤,得到无色柱状晶体,即为5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物。

5-硝基间苯二甲酸六核镉聚合物的分子结构图见图1,晶体结构表明,该镉配位聚合物属于三斜晶系,空间群为P ī,该配合物基本结构单元中包含六个镉离子,六个5-硝基间苯二甲酸阴离子,四个双(4-吡啶基)胺,一个游离的乙醇分子。Cd(II)1离子是五配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的三个氧原子O1、O7、O9B和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N6B、N7配位。Cd(II)1A离子是五配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的三个氧原子O1A、O7A、O9C和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N6C、N7A配位。Cd(II)2离子是六配位的,分别与来自六个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的六个氧原子O2、O2A、O7、O7A、O10D、O10E配位。Cd(II)3离子是六配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的四个氧原子O3、O4、O13、O15B和两个双(4-吡啶基)胺的氮原子N4、N9B配位。Cd(II)3A离子是六配位的,分别与来自三个不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子羧基的四个氧原子O3B、O4B、O13A、O15C和两个双(4-吡啶基)胺的两个氮原子N4A、N9C配位。Cd(II)4离子是六配位的,分别与六个来自于不同的5-硝基间苯二甲酸阴离子的羧基氧原子O4、O4B、O13、O13A、O16D、O16E配位。Cd-O键长在2.192 Ǻ - 2.405 Ǻ之间,Cd-N键长在2.282 Ǻ - 2.307 Ǻ之间。

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