一种二重穿插的配位聚合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属有机骨架材料，具体的说，涉及一种具有荧光活性的基于二重穿插的配位聚合物材料。
【背景技术】
[0002]在过去的几十年，金属有机骨架(MOFs)作为一种功能性材料被广泛研究，MOFs具有大的比表面积、更高的孔隙率、结构及功能更加多样，如:分离，离子交换，气体存储和荧光传感器。并且可以通过合理的后合成修饰来改变它的功能。穿插的配位聚合物材料的结构和性质也引起了人们广泛的关注。为了二重穿插的配位聚合物材料更广泛的应用于生产生活，其活性需要进一步的开发和利用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是利用In作为金属节点，利用4，4’，4” _s_三嗪_2，4，6-三苯甲酸(H3TATB)作为有机配体，在一定温度下，利用溶剂热的方法合成具有二重穿插结构的配位聚合物材料。
[0004]本发明采用的技术方案如下:一种二重穿插的配位聚合物，包括如下合成步骤:
[0005]1)将In(N03)3，有机配体4，4 ’，4” -s_三嗪_2，4，6-三苯甲酸(H3TATB)，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，乙腈和HN03加入到容器中，于常温下搅拌；
[0006]2)将容器密封后，置于烘箱中，于353-363K下，保持3_4天；
[0007]3)缓慢冷却到室温，得到白色晶体;所述的缓慢冷却到室温是:降温速率为3-8K.h-、
[0008]4)洗涤、过滤并干燥，得到目标产物。
[0009]本发明合成出的二重穿插的配位聚合物的结构为:其属于单斜晶系，空间群为P2/c，在它的一个基本单元中，有三个铟离子，两个4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体，三个甲酸，一个DMF，该配合物的Inm通过4，4 ’，4” _s_三嗪-2，4，6-三苯甲酸中的羧基，采取0，0-螯合配位，每个Inm离子中心都是7配位的，其中有4个羧基氧原子来自于两个独立的4，4 ’，4” -s-三嘆-2，4，6-三苯甲酸配体，两个氧原子来自于两个甲酸，另外一个氧原子来自DMF溶剂分子的氧原子，每个4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体都连接着三个Inm离子中心，形成无限的链状结构，无限延伸的链状结构通过4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体进一步连接形成了二重穿插的配位聚合物。
[0010]本发明的有益效果是:本发明所制备的二重穿插的配位聚合物具有较好的荧光活性，制备方法简单，具有很大的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1是实施实例1制备的基于二重穿插的配位聚合物基本结构单元的结构图。
[0012]图2是实施实例1制备的基于二重穿插的配位聚合物的三维结构图。
[0013]图3是实施实例1制备的基于二重穿插的配位聚合物的二重穿插结构图。
[0014]图4是本发明基于二重穿插的配位聚合物的荧光光谱图。
[0015]图5是本发明基于二重穿插的配位聚合物的荧光活性对不同溶剂的检测。
【具体实施方式】
[0016]实施例1一种二重穿插的配位聚合物
[0017]将0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.15mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常温条件下搅拌20分钟，然后将其密封好，放入烘箱中，加热使烘箱温度达到355K，并在此条件下保持3天，然后缓慢冷却到室温(降温速率为3-8K.h—1)，得到白色晶体，洗涤、过滤并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，产率为70 %。
[0018]得到的二重穿插的配位聚合物材料(X-射线单晶衍射仪试得到数据，获得的结构图如图1和图2所示)。基于二重穿插的配位聚合物的基本结构单元图。该化合物属于单斜晶系，空间群为P2/c，在它的一个基本单元中有三个铟离子，两个4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体，三个甲酸，一个DMF，该配合物的Inm通过4，4 ’，4” _s_三嗪-2，4，6-三苯甲酸中的羧基采取0，0-螯合配位，每个Inm离子中心都是7配位的，其中有4个羧基氧原子来自于两个独立的4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体，两个氧原子来自于两个甲酸，另外一个氧原子来DMF溶剂分子的氧原子，每个4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体都连接着三个Inm离子中心，形成无限的链状结构，无限延伸的链状结构通过4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配体进一步连接形成了二重穿插的配位聚合物[In(TATB)2(H⑶0)3(DMF)3].2DMF.H20，如图2所示。
[0019]实施例2—种二重穿插的配位聚合物
[0020]将0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.13mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常温条件下搅拌20分钟，然后将其密封好，放入烘箱中，加热使烘箱温度达到355K，并在此条件下保持3天，然后缓慢冷却到室温(降温速率为3-8K.h—1)，得到白色晶体，洗涤、过滤并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，产率为60 %。
[0021]实施例3—种二重穿插的配位聚合物
[0022]将0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.14mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常温条件下搅拌20分钟，然后将其密封好，放入烘箱中，加热使烘箱温度达到355K，并在此条件下保持3天，然后缓慢冷却到室温(降温速率为3-8K.h—1)，得到白色晶体，洗涤、过滤并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，产率为65 %。
[0023]实施例4二重穿插的配位聚合物的荧光活性
[0024]将实施例1制备的二重穿插的配位聚合物用DMF洗净，于60°C条件下，真空干燥8小时，将其磨碎。
[0025]方法:于5mL的玻璃瓶中加入4mL的乙醇，再向乙醇中加入1Omg的样品(实施例1制备的二重穿插的配位聚合物)，将含有样品的乙醇溶液超声，使其分散均匀。将分散均匀的溶液加入到荧光比色皿中，利用荧光光谱仪进行检测。检测结果如图4所示，本样品具有较强的荧光活性，其激发光波长为242nm，发射光波长为380nmo
[0026]实施例5利用二重穿插的配位聚合物的荧光活性检测易爆炸有机溶剂
[0027]方法:于5mL的玻璃瓶中加入4mL的有机溶剂，其中有机溶剂分别为甲苯，邻二甲苯，溴苯，氯苯和硝基苯，再向有机溶剂中加入1 Omg的样品(实施例1制备的二重穿插的配位聚合物)，将含有样品的溶液超声，使其分散均匀。将分散均匀的溶液加入到荧光比色皿中，利用荧光光谱仪进行检测。结果如图5所示，可以看出含有样品的甲苯，邻二甲苯，溴苯，氯苯溶液的荧光强度都很强，而硝基苯溶液的荧光强度却很弱，因此可得出结论:本发明的二重穿插的配位聚合物可以检测出易爆炸溶剂硝基苯。
【主权项】
1.一种二重穿插的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步骤: 1)将In(N03)3，有机配体4，4’，4”_s_三嗪_2，4，6_三苯甲酸，N，N_二甲基甲酰胺，乙腈和HN03加入到容器中，于常温下搅拌； 2)将容器密封后，置于烘箱中，于353-363K下，保持3_4天； 3)缓慢冷却到室温，得到晶体； 4)洗涤、过滤并干燥，得到目标产物。2.根据权利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，所述的二重穿插的配位聚合物，其晶体属于单斜晶系，空间群为P2/c。3.根据权利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步骤: 1)将0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2，4，6_三苯甲酸，0.75mL的N,N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.15mL3M的硝酸加入容器中，于常温下搅拌； 2)将容器密封后，置于烘箱中，于355K下，保持3天； 3)用N，N-二甲基甲酰胺洗涤、过滤并干燥，得到目标产物。4.根据权利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，所述的缓慢冷却到室温的降温速率为3-8K.h一、5.权利要求1、2、3或4所述的二重穿插的配位聚合物在检测易爆炸溶剂中的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于方法如下:于含有易爆炸溶剂的溶液中加入权利要求1、2、3或4所述的二重穿插的配位聚合物，进行荧光检测。7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征在于:所述的易爆炸溶剂是硝基苯。
【专利摘要】本发明涉及一种二重穿插的配位聚合物及其制备方法和应用。采用的技术方案是：将In(NO3)3，有机配体4,4’,4”-s-三嗪-2,4,6-三苯甲酸，N,N-二甲基甲酰胺，乙腈和HNO3加入到容器中，于常温下搅拌；将容器密封后，置于烘箱中，于355K下，保持3-4天；缓慢冷却到室温，得到白色晶体，洗涤、过滤并干燥，得到目标产物。本发明所制备的基于InⅢ的二重穿插的配位聚合物具有荧光活性，并且可以检测易爆炸的溶剂。
【IPC分类】C09K11/06, C07F5/00, G01N21/64
【公开号】CN105418661
【申请号】CN201610038107
【发明人】韩正波, 王素红, 刘琳
【申请人】辽宁大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月20日