專利名稱：具有陰離子交換功能的汞配位聚合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于過(guò)渡金屬配位聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汞配位聚合物及其制備方法與應(yīng)用，所述的汞配位聚合物具有一維鋸齒形鏈狀結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出極好的陰離子交換性能。
背景技術(shù)：
通過(guò)有目的地設(shè)計(jì)配體和選擇金屬離子來(lái)合成金屬-有機(jī)配合物已成為當(dāng)今配位化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。這不僅由于有機(jī)-金屬配合物具有豐富多彩的結(jié)構(gòu)，更重要的是它們?cè)诤芏囝I(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，如光學(xué)、磁性、吸附分離、催化和生物活性等。配合物的結(jié)構(gòu)受諸多因素影響，因而結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)還很難做到，因此通過(guò)設(shè)計(jì)和選擇合適的配體與金屬離子以及控制反應(yīng)條件等因素來(lái)系統(tǒng)研究配合物的結(jié)構(gòu)與性能具有重要的意義。在報(bào)道中，研究最多的是剛性配體，原因在于該類配體所合成配合物的結(jié)構(gòu)較容易被控制，從而有利于進(jìn)一步控制其性能，使得有目的地合成具有特定性能的配位聚合物不是很遙遠(yuǎn)的夢(mèng)，而逐步成為可能。和剛性配體相比，有關(guān)柔性配體研究的報(bào)道則相對(duì)較少，這是由于在柔性配體中存在可以自由旋轉(zhuǎn)的δ鍵，它們?cè)谂湮粫r(shí)會(huì)根據(jù)配位環(huán)境的變化采取多種構(gòu)型進(jìn)行組裝，從而達(dá)到最佳的匹配，因此這類配合物的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)要相對(duì)與剛性的配體形成的配合物困難得多，但它們所具有的柔性特點(diǎn)也同時(shí)賦予了其新的生命力 配位模式多樣，更容易得到預(yù)料之外的特殊結(jié)構(gòu)和性能的配合物，即“柔性配位聚合物”；柔性配體在構(gòu)筑配合物時(shí)，溶劑、客體分子等其它因素較剛性配體更容易影響配合物的結(jié)構(gòu)， 這樣有利于研究外界因素對(duì)配合物結(jié)構(gòu)的影響，從而探索配合物形成過(guò)程中的微妙平衡。 與其它的五元含氮雜環(huán)相比較，咪唑基系列配體由于具有生物活性，引起超分子化學(xué)家的極大興趣。另一方面，作為一種新型功能性分子材料，金屬-有機(jī)配合物在離子交換和吸附領(lǐng)域的巨大潛在應(yīng)用前景受到人們的廣泛關(guān)注。但是，目前離子交換方面的研究通常是客體陰離子之間的交換，這是因?yàn)榭腕w陰離子和陽(yáng)離子骨架之間相互作用力較弱，因此這類交換較容易進(jìn)行。相比之下，配位陰離子之間的交換，由于其在交換過(guò)程中同時(shí)存在著已經(jīng)形成的配位鍵的斷裂以及新配位鍵的形成，在一定程度上存在著很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有陰離子交換的材料，具體為一種1， 5-二(1-Η-苯并咪唑基)戊烷的汞配位聚合物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案為具有陰離子交換功能的汞配位聚合物，該汞配位聚合物具有下述化學(xué)式{ [HgBr2 (pl3bm)]DMF}n，其中pbbm= 1，5_ 二(1-H-苯并咪唑基)戊烷，其分
子式如下
權(quán)利要求
1.一種汞配位聚合物，其特征在于所述汞配位聚合物的化學(xué)式是{[HgBr2(PlDbm)] DMFUy^Spbbm= 1，5_ 二(1-H-苯并咪唑基)戊烷。
2.按照權(quán)利要求1所述的汞配位聚合物，其特征在于所述汞配位聚合物的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元是晶體屬單斜晶系，空間群為P2(l)/n，晶胞參數(shù)為a= 11.7831(8) A, b = 14. 4426(8) A, c = 14. 6872(10) Α, α = y = 90° ,β = 94. 730(6)。，V = 2490. 9 (3) A3。 該配聚物中心Hg (II)原子處在一個(gè)四面體的配位環(huán)境中，分別和來(lái)自兩個(gè)配體的兩個(gè)N原子以及兩個(gè)Br—配位。每個(gè)pbbm配體利用其咪唑上的N原子橋聯(lián)兩個(gè)Hg(II)離子產(chǎn)生了 I-D鋸齒形長(zhǎng)鏈。
3.如權(quán)利要求1所述的汞配聚物的制備方法，其特征在于它的步驟如下a.將1，5_二(1-H-苯并咪唑基)戊烷溶于甲醇中，制成1，5_ 二(1-H-苯并咪唑基) 戊烷甲醇溶液；將HgBr2溶于DMF溶液中，制成HgBr2的DMF溶液；b.將1，5_二(1-H-苯并咪唑基)戊烷甲醇溶液滴加到HgBr2 WDMF溶液中，攪拌均勻， 室溫下靜置10 15周，得到無(wú)色透亮的單晶，然后依次用無(wú)水乙醇、乙醚洗滌，干燥即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汞配位聚合物的制備方法，其特征在于所述的1，5-二 (1-H-苯并咪唑基)戊烷和HgBr2的物質(zhì)的量之比為1 2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配聚物的制備方法，其特征在于所述1，5_二(1-H-苯并咪唑基)戊烷甲醇溶液的濃度為0. 01 0. 03mol · L—1。
6.據(jù)權(quán)利要求3所述的配聚物的制備方法，其特征在于所述HgBr2WDMF溶液的濃度為 0. 01 0. 03mol · Γ1。
7.權(quán)利要求1所述的汞配位聚合物作為離子交換劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汞配位聚合物，所述的汞配位聚合物具有一維鋸齒形鏈狀結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為{[HgBr2(pbbm)]DMF}n，其中pbbm＝1，5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷。配聚物是利用柔性配體1，5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷與HgBr2在室溫下經(jīng)自組裝培養(yǎng)形成，產(chǎn)物具有穩(wěn)定性高、不溶于水及多數(shù)有機(jī)溶劑、分離容易并可重復(fù)使用特點(diǎn)。當(dāng)該配聚物分別浸泡在含有F-、Cl-以及I-的鈉鹽或鉀鹽水溶液中時(shí)，F(xiàn)-、Cl-和I-可替代配位Br-離子，相關(guān)結(jié)果表明該配聚物有望作為新型陰離子交換劑在材料科學(xué)、生物、醫(yī)療、環(huán)境領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07F3/14GK102584868SQ20111000503
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者戶敏, 朱學(xué)文, 李倩倩, 楊麗君, 田俊峰, 肖博 申請(qǐng)人:鄭州輕工業(yè)學(xué)院