專利名稱：一種功能配體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)配體，特別涉及雙子季銨鹽支載雙(水楊醛縮氨基酸)的功能配體，用于制備有機(jī)金屬配位聚合物(metal-organic frameworks,MOFs),屬于功能材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)金屬配位聚合物也稱為有機(jī)金屬框架或金屬有機(jī)配位網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(metal-organic coordination network),是指以金屬離子或者金屬簇為節(jié)點(diǎn)，以有機(jī)配體為橋聯(lián)體，利用金屬離子的配位幾何構(gòu)型和有機(jī)配體結(jié)構(gòu)的多樣化，通過配位鍵自組裝形成具有周期性的一維鏈狀、二維層狀或者三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔框架配位聚合物。用于制備配位聚合物的金屬離子多指過渡金屬離子和稀土金屬離子，使用的有機(jī)配體主要是多元芳酸和氮雜芳環(huán)(參見Chem.Soc.Rev.，2012，41，1088-1110)，由于多元芳酸和氮雜芳環(huán)都具有剛性化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以迄今所研究的多孔配位聚合物大都用作剛性多孔框架材料。一些研究成果表明柔性配體也可自組裝成配位聚合物，且有機(jī)配體的柔性越好，其構(gòu)型的多樣性和不確定性就更大，在不同的合成條件下可以合成出不同新穎結(jié)構(gòu)的配位聚合物，大大拓寬了配位聚合物內(nèi)涵。Filipe A.Almeida Paz 等人在《Chem.Soc.Rev., 2012,41,1088-1110》上表述了偶氮芳酸配體或共軛芳酸配體的功能有機(jī)配體的應(yīng)用特征；肖婧的《雙SchifTbase羧酸配體及醚鍵橋聯(lián)的彎折型有機(jī)配體的自組裝化學(xué)及性質(zhì)研究》山東師范大學(xué)2011年碩士學(xué)位論文闡明了基于Schiff base羧酸作為有機(jī)配體的有機(jī)金屬框架制作和性質(zhì)；田春燕的《基于雙(羧基吡啶鎗)配體的羧基一疊氮混橋配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)與磁性》華東師范大學(xué)2010年碩士學(xué)位論文揭示了季銨鹽修飾杯芳酸對(duì)配位聚合物制備的影響，蔣英胤的《柔性雙苯并咪唑配體構(gòu)筑的配 位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究》東北師范大學(xué)2010年碩士學(xué)位論文報(bào)告了柔性配體由于其能夠自由伸縮的性質(zhì)，傾向于構(gòu)建出具有互穿和螺旋結(jié)構(gòu)的配位聚合物，且如果碳鏈越長，自由旋轉(zhuǎn)的σ鍵越多，則有機(jī)配體的柔性就越好，其構(gòu)型的多樣性和不確定性就更大，在不同的合成條件下可以合成出不同新穎結(jié)構(gòu)的配位聚合物。以上研究成果說明了對(duì)有機(jī)配體進(jìn)行功能化修飾或?qū)τ袡C(jī)配體進(jìn)行柔韌性改造是篩選新型有機(jī)配體，擴(kuò)展配位聚合物功能，發(fā)展配位聚合物理論的主要基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)、合成化學(xué)結(jié)構(gòu)特別、功能作用明確、配位性能良好的有機(jī)配體就成為配位聚合物制備研究、功能開發(fā)、框架多樣和實(shí)際應(yīng)用不可缺少的關(guān)鍵步驟。然而專業(yè)人員熟知，現(xiàn)有芳酸配體的水溶性差，制備配位聚合物大都有機(jī)溶劑中進(jìn)行，所要求的反應(yīng)溫度也高，影響了有機(jī)配體和金屬離子之間的自組裝慢過程，難以培養(yǎng)出配位聚合物碩大晶體材料或膜材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以水楊醛縮氨基酸為三齒螯合配體，氮雜芳環(huán)型雙子季銨鹽作為所述水楊醛縮氨基酸的連接器，提供一種雙子季銨鹽支載雙(水楊醛縮氨基酸)的功能配體，具有通式(Ia)或通式(Ib)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種功能配體指的是雙子季銨鹽支載雙(水楊醛縮氨基酸)的功能配體，其特征具有通式(Ia)或通式(Ib)所示化學(xué)結(jié)構(gòu):
2.依照權(quán)利要求1所述的雙子季銨鹽支載雙(水楊醛縮氨基酸)功能配體的制備方法，其特征在于是依據(jù)以下制備步驟實(shí)現(xiàn)的: 步驟一:雙水楊醛改性雙子季銨鹽的制備 稱取通式(IIa)或通式(IIb)多胺和5-氯甲基水楊醛分別溶解在溶劑中，制得通式(IIa)或通式(IIb)多胺溶液和5-氯甲基水楊醛溶液；控制所述通式(IIa)或通式(IIb)多胺溶液溫度至O 60°C，攪拌下緩慢向所述通式(IIa)或通式(IIb)多胺溶液中加入5-氯甲基水楊醛溶液，反應(yīng)2 6小時(shí)，此后蒸餾除去溶劑剩余殘留物，用無水乙醇對(duì)所述殘留物進(jìn)行溶解再結(jié)晶提純，制得通式(IIIa)或通式(IIIb)所示結(jié)構(gòu)的雙水楊醛改性雙子季銨鹽，由反應(yīng)式①表達(dá):
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于制備配位聚合物的功能配體，所述功能配體分子中含有雙子季銨鹽、雙(水楊醛縮氨基酸)Schiff base共軛單元和羧酸基，其中的雙子季銨鹽保證了所述功能配體的水溶性，所述雙(水楊醛縮氨基酸)Schiff base共軛單元為配位聚合物的顯色或熒光發(fā)色提供了條件，所述羧酸基是與金屬離子反應(yīng)進(jìn)而制備配位聚合物的中心。
文檔編號(hào)C07D233/61GK103193701SQ20131010453
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者賈海紅, 張?zhí)锪?申請(qǐng)人:淮海工學(xué)院