专利名称：季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能配体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机配体，特别涉及季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能有机配体，用于制备有机金属配位聚合物(metal-organic frameworks,MOFs),属于功能材料领域。
背景技术：
有机金属配位聚合物也被称为有机金属框架或金属有机配位网状结构(metal-organic coordination network)。配位聚合物是指以金属离子或者金属簇为节点，以有机配体为桥联体，利用金属离子的配位几何构型和有机配体结构的多样化，通过配位键自组装形成具有周期性的一维链状、二维层状或者三维网络结构的多孔框架配位聚合物。用于制备配位聚合物的金属离子多指过渡金属离子和稀土金属离子，使用的有机配体主要是多元芳酸和多氮杂芳环(参见Chem.Soc.Rev.，2012，41，1088-1110)，由于多元芳酸和多氮杂芳环都具有刚性化学结构，所以迄今所研究的多孔配位聚合物大都用作刚性多孔框架材料。一些研究成果表明柔性配体也可自组装成配位聚合物，且有机配体的柔性越好，其构型的多样性和不确定性就更大，在不同的合成条件下可以合成出不同新颖结构的配位聚合物，大大拓宽了配位聚合物内涵。已经发现有机配体几何构型和金属离子配位构型是决定配位聚合物框架结构的关键，同时配位聚合物框架结构也受到阴离子种类、溶剂、温度、有机或无机模板分子、反应物配比、溶液PH值等因素的影响。通过一些外部条件的控制，人们希冀能够使金属离子和有机配体分子的排列具备明确的方向性，这样就可以把具有特定结构和功能配体按照预先设想的方式排列起来，从而获得具有预期结构和功能的配位聚合物。Filip e A.Almeida Paz 等人在《Chem.Soc.Rev., 2012,41,1088-1110》上表述了偶氮芳酸配体或共轭芳酸配体的功能有机配体的应用特征；肖婧的《双SchifT base羧酸配体及醚键桥联的弯折型有机配体的自组装化学及性质研究》山东师范大学2011年硕士学位论文阐明了基于Schiff base羧酸作为有机配体的有机金属框架制作和性质；田春燕的《基于双(羧基吡啶鎗)配体的羧基一叠氮混桥配位聚合物的合成、结构与磁性》华东师范大学2010年硕士学位论文揭示了季铵盐修饰杯芳酸对配位聚合物制备的影响，蒋英胤的《柔性双苯并咪唑配体构筑的配位聚合物的合成、结构和性质研究》东北师范大学2010年硕士学位论文报告了柔性配体在不同的合成条件下可以合成出不同骨架结构的新颖配位聚合物。以上研究成果说明了对有机配体进行功能化修饰或对有机配体进行柔韧性改造是筛选新型有机配体，扩展配位聚合物功能，发展配位聚合物理论的主要基础。设计、合成化学结构特别、功能作用明确、配位性能良好的有机配体就成为配位聚合物制备研究、功能开发、框架多样和实际应用不可缺少的关键步骤。然而专业人员熟知，现有多元芳酸配体的水溶性差，制备配位聚合物大都在有机溶剂中进行，所要求的反应温度也高，影响了有机配体和金属离子之间的慢自组装过程，至此难以培养出硕大晶体配位聚合物材料或配位聚合物膜材料的制备。
发明内容
专业人员也熟知水杨醛缩氨基酸是一种三齿螯合配体，在配位化学、抗菌药物、重金属离子探针、光学材料等方面已经呈现出了应用价值。为此，本发明以水杨醛缩氨基酸(Schiff base)为三齿螯合配体，季铵盐作为所述水杨醛缩氨基酸的连接器，设计一种季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能配体，具有通式(I)所示化学结构:
权利要求
1.一种季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能配体，其特征具有通式(I)所示化学结构:
2.依照权利要求1所述的季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)功能单体的制备方法，其特征在于是依据以下制备步骤实现的: 步骤一:水杨醛改性季铵盐的制备 称取通式(II)叔胺化合物和5-氯甲基水杨醛分别溶解在溶剂中，制得通式(II)叔胺化合物溶液和5-氯甲基水杨醛溶液；控制所述通式(II)叔胺化合物溶液温度至O 60°C，搅拌下缓慢向所述通式(II)叔胺化合物溶液中加入5-氯甲基水杨醛溶液，反应2 6小时，此后蒸馏除尽溶剂剩余残留物，用无水乙醇对所述残留物进行溶解再结晶提纯，制得通式(III)水杨醛改性季铵盐，反应式①表达了通式(II)叔胺化合物和5-氯甲基水杨醛反应制备通式(III)水杨醛改性季铵盐的过程:
全文摘要
本发明提供一种季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能配体，所述季铵盐支载(水杨醛缩氨基酸)的功能配体属于柔性配体，用于制备配位聚合物材料，其分子结构中的季铵盐单元保证了所述功能配体的水溶性；其分子结构中的水杨醛缩氨基酸是一种Schiff base共轭单元，属于三齿螯合配体，为所述配位聚合物的显色或荧光发色提供了条件。
文档编号C07C251/24GK103193673SQ20131010537
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者张田林 申请人:淮海工学院