一种双核铅金属-有机配位聚合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于配位化学领域，具体涉及一种具有二维结构的铅金属的有机配位聚合 物，更具体的说是金属有机配位聚合物的单晶结构及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属有机配位聚合物材料是一类由有机配体与金属中心经过自组装形成的具有 一维、二维、三维结构，可调节孔径的材料。与传统的无机多孔材料相比，这种材料具有更大 的比表面积，更高的孔隙率并且结构与功能更加多样，正因为如此，其被广泛应用与气体的 吸附于分离、传感器、药物缓释、催化反应、光学、磁学等领域中。4,4'-(2,3,6,7_四甲氧基 蒽-9,10-二取代)二苯甲酸(Η 2Ι^Μθ)配体，由于具有大的共辄结构和羧基配位性能使其成为 配体的首选。作为金属有机配位聚合物另一重要组成部分的金属离子，可以是碱金属、碱土 金属、过渡金属和稀土金属离子等等。金属有机配位聚合物的研究包含了有机化学、无机化 学、配位化学、材料化学等多种学科和领域，其呈现出来的优良性能具有极好的应用前景。
[0003] Η2Ι^Μθ配体较少被用来合成金属有机配位聚合物材料。但是该配体具有两个羧基 可以部分或者全部的去质子，一方面具有丰富的配位模式和构型，另一方面两个羧基即可 以做氢键的给体，又可以做氢键的受体，利于形成氢键和多维度的结构。另外配体本身具有 联苯的构型，具有大的共辄体系，使其结构更加复杂，性质多样。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种以4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽-9，10_二取代)二苯甲 酸为有机配体、以铅离子为金属离子的具有二维结构的配位聚合物材料。
[0005] 本发明中所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种双核铅金属-有 机配位聚合物，其特征在于，所述的铅金属-有机配位聚合物的化学式为[C 35H33N01QPb]，单 斜晶系，空间群为 I2/c，晶胞参数为 a=l8.0299(5) A, b=12.7530(2) A, c=28J504(5) Α，α = 90.00° ,β= 103.283(2)° , γ =90.00° , V=6344,4(3) Α3?
[0006] 进一步地，所述的聚合物的合成所需的有机配体为4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽_ 9,10-二取代)二苯甲酸(Η 2Ι^Μ?3)，其化学结构式如下：
[000:
[0008] 进一步地，所述的聚合物的合成所需的金属盐选自过渡金属盐和稀土金属盐，优 选过渡金属盐；所述的过渡金属盐选自金属铅盐、金属铜盐、金属镍盐、金属错盐、金属猛 盐，优选金属铅盐;所述的金属铅盐选自硝酸铅、硫酸铅、氯化铅，优选硝酸铅。
[0009] 进一步地，所述的聚合物中其中一个铅离子采取六配位的配位方式，分别与四个 4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽-9，10-二取代)二苯甲酸配体中的四个氧原子以及两个配位填 充剂中的两个氧原子配位;所述的聚合物中出^^的两个羧基全部质子化，一种采取了双齿 螯合-桥连的模式同铅离子进行配位;另一种采取了双齿螯合的配位模式和铅离子相连，即 得到双核铅金属-有机配位聚合物。
[0010] 所述的聚合物还包括填充剂，所述的填充剂选自Ν' N-二甲基甲酰胺、N ' N-二甲基 乙酰胺、Ν'Ν-二乙基甲酰胺的任一种。
[0011] 本发明的另外一个目的是提供上述金属有机配位聚合物的制备方法。
[0012] 本发明中所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种双核铅金属-有 机配位聚合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
[0013] (1)向一端封口的玻璃管中加入一定量的ηαΛ6 ;
[0014] (2)然后加入金属铅盐至玻璃管中，适当的敲击管壁，使所有药品都沉入管底；
[0015] ⑶最后加入5mL填充剂和去离子水；
[0016] (4)将加好样品的玻璃管抽真空，并且用酒精喷灯将另一端玻璃管烧化至封死，保 证内部处于真空状态；
[0017] (5)溶剂热合成：将前后两端都封好的玻璃管，放置在程序控温的烘箱中，用 300min使其缓慢升温到80°C，恒温3000min，然后程序降温到30°C，降温速率为每分钟1°C， 最后得到无色棒状晶体。
[0018] 进一步地，所述的趾，和金属铅盐的摩尔比为1:7~10。
[0019] 进一步地，所述的步骤(3)中填充剂和去离子水的比例为1:1。
[0020] 本发明的有益效果如下：
[0021] 本发明制备的金属有机配位聚合物，采用溶剂热的方法合成，利于较为快速的得 到缺陷少、取向统一的完美晶体，制备方法简单，金属离子优选采用无污染无毒害的铅离 子，原料易得，经济实惠，同时所得的聚合物产率高，化学稳定性好，在气体吸附和分离、催 化、识别、光学等领域具有非常好的潜在应用。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的一种具有二维的金属有机配位聚合物C35H33NOioPb以金属离子Pb的 配位环境图。
[0023]图2为本发明的一种具有二维的金属有机配位聚合物C35H33N01QPb的二维结构示意 图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发 明的进一步说明，不能理解为对发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发 明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
[0025]为扩大所得晶体的量，采用反应釜来进行重复试验。
[0026] 实施例1
[0027] 称取0.08mmol的亂严，加入5ml的N ' N-二甲基甲酰胺:水=1:1加热搅拌至全部溶 解，称取0.77mmol硝酸铅加入到溶液中，待其全部溶解后，最后逐滴加入0 . lmol/L氢氧化 钠，保持溶液澄清，若出现浑浊，则停止加入。将上述的溶液加入到聚四氟乙烯的高压反应 釜中，放置在程序控温的烘箱中，以每分钟4°C的速度加热到80°C，恒温3000分钟，然后程序 降温到30度，降温速率为每分钟8°C。过滤并洗涤得到无色棒状金属有机配合物的晶体。
[0028]其中，上述制备方法的铅金属-有机配位聚合物的产率为56.5% (基于铅）。
[0029] 实施例2
[0030] 称取0.12mmol的亂严，加入5ml的N'N-二甲基乙酰胺:水=1:1加热搅拌至全部溶 解，称取〇 . 8 5 mm ο 1硫酸铅加入到溶液中，