一種雙核含銅三維聚合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及配位聚合物材料領(lǐng)域，一種雙核含銅三維聚合物及其制備方法。一種雙核含銅三維聚合物，化學(xué)式為C30H22N4O8Cu2，所述聚合物為單斜晶系，C2/c空間群，晶胞參數(shù)為a=16.7351(2)?，b=15.0331(7)?，c=36.7274(4)?，α=90.00o，β=95.6380(3)o，γ=90.00o，V=8736.31(6)?3。本發(fā)明的三維聚合物易于制備、穩(wěn)定性好，合成出來的材料缺陷少，結(jié)晶度高。該三維聚合物在選擇性分離、傳感、分子識別、分子發(fā)光等領(lǐng)域有非常好的潛在的應(yīng)用前景。
【專利說明】[0001] 一種雙核含銅三維聚合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及配位聚合物材料領(lǐng)域，一種雙核含銅三維聚合物及其制備方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 多齒配體的配位化學(xué)一直以來是配位化學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。常用的多齒配體 有多齒羧酸配體和多齒含氮配體。利用多齒羧酸配體或者多齒含氮配體構(gòu)筑的配位聚合 物具有很好的穩(wěn)定性、容易制備且具有廣泛的用途，包括作為功能材料在分子磁體、氣體吸 附、催化、熒光和生物活性等方面有廣泛的應(yīng)用。含多齒羧酸配體的配位聚合物具有以下特 點(diǎn)和優(yōu)勢：（1)具有豐富的配位方式，有包括單齒配位、雙齒螯合配位和橋聯(lián)配位模式。（2) 原子配位能力強(qiáng)，可以和多種金屬配位，并且還可與金屬離子形成簇基配合物或者簇單元， 從而構(gòu)筑結(jié)構(gòu)更加新穎、性質(zhì)更加獨(dú)特的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（3)多齒羧酸的羧基去質(zhì)子化的程 度不同可形成不同的結(jié)構(gòu)。羧基可以全部或者部分去質(zhì)子化，可以作為氫鍵的受體或者供 體，協(xié)同配位鍵和金屬鍵等作用參與超分子的自組裝。羧酸配體的優(yōu)越性很大程度上促進(jìn) 了羧酸配位聚合物的發(fā)展。多齒含氮配體也有上述類似作用。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙核含銅三維聚合物。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的在于提供上述聚合物的制備方法。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種雙核含銅三維聚合物，化學(xué)式為C3(lH22N408Cu 2，所述聚合物為單斜晶系，G/c空 間群，晶胞參數(shù)為 a=16. 7351 (2) A，6=15. 0331 (7) A，c=36. 7274 (4) Α，σ 二90. 00 °， ^-95.6380(3) °, r=9〇. 00 ° , V=8736. 31 (6) A3〇
[0009] -種雙核含銅三維聚合物的制備方法為：將有機(jī)配體對苯二甲酸、2, 5-二（4-吡 啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸銅溶于二甲基甲酰胺中，在室溫下攪拌形成混合液， 然后將所述混合液在溶劑熱條件下加熱反應(yīng)后緩慢降溫得到所述雙核含銅三維聚合物。其 中，2, 5-二（4-吡啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯 CAS 號為 32064-89-4。
[0010] 進(jìn)一步的，所述的加熱溫度為100°C ~120°C，加熱反應(yīng)時間為48~96小時。
[0011] 進(jìn)一步的，所述的降溫為2°C /小時~5°C /小時降至室溫。
[0012] 進(jìn)一步的，所述對苯二甲酸、2, 5-二（4-吡啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸 銅的摩爾比為1?1.2: 0.4?0.6: 1?1.2。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述對苯二甲酸、2, 5-二（4-吡啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和 硝酸銅的摩爾比為1: 0.5: 1。
[0014] 在合成聚合物的過程中，發(fā)現(xiàn)2, 5-二（4-吡啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯配體 擁有豐富的配位模式以及橋聯(lián)作用，而對苯二甲酸提高了化合物的維度和穩(wěn)定性，構(gòu)建出 具有良好穩(wěn)定性的三維聚合物。
[0015] 本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明的三維聚合物易于制備、穩(wěn)定性好，合成出來的材料缺陷少，結(jié)晶度高。該三維 聚合物在選擇性分離、傳感、分子識別、分子發(fā)光等領(lǐng)域有非常好的潛在的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的雙核含銅三維聚合物C3(lH22N 408Cu2以金屬中心Cu的配位環(huán)境圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明的雙核含銅三維聚合物C3QH22N 408Cu2的三維結(jié)構(gòu)圖。
[0018]

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式， 不是對本發(fā)明的限定。
[0020] 實(shí)施例1 將 0· 5mmol2, 5_ 二（4_ 批陡基）_3, 4_ 二氣 _2, 4_ 己二稀、lmmol 對苯二甲酸和 lmmol 硝酸銅溶解于15mL二甲基甲酰胺中，常溫?cái)嚢?0 min，隨后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜 中，將其放在115°C烘箱中反應(yīng)72小時，之后以5°C /小時降至室溫過濾得到所述雙核含銅 三維聚合物C3QH22N40 8Cu2，產(chǎn)率為74. 2% (基于Cu)。
[0021] 然后將上述雙核含銅三維聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征 該雙核含銅三維聚合物的X射線衍射數(shù)據(jù)是在Bruker Smart Apex (XD面探衍射儀 上，用M〇Ka輻射（λ = 〇. 71073 A)，以w掃描方式收集并進(jìn)行Lp因子校正，吸收校正使用 SADABS程序。用直接法解結(jié)構(gòu)，然后用差值傅立葉法求出全部非氫原子坐標(biāo)，并用理論加氫 法得到氫原子位置（C-H 1.083 A)，用最小二乘法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正。計(jì)算工作在PC機(jī)上 用SHELXTL程序包完成。配合物晶體學(xué)參數(shù)見表1。結(jié)構(gòu)見圖1，圖2。
[0022] 表1.聚合物的晶體學(xué)參數(shù)與結(jié)構(gòu)解析

【權(quán)利要求】
1. 一種雙核含銅三維聚合物，其特征在于：化學(xué)式為C3(iH22N 408Cu2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙核含銅三維聚合物，其特征在于：所述聚合物為單 斜晶系，Q/c 空間群，晶胞參數(shù)為 a=16. 7351 (2) A，6=15. 0331 (7) A，c=36. 7274(4) A， σ-90. 00 °, ^=95. 6380(3) °, r=9〇. 00 ° , V=8736. 31 (6) A3〇
3. 權(quán)利要求1所述的雙核含銅三維聚合物的制備方法，其特征在于：將有機(jī)配體對苯 二甲酸、2, 5-二（4-吡啶基）-3, 4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸銅溶于二甲基甲酰胺中，在室 溫下攪拌形成混合液，然后將所述混合液在溶劑熱條件下加熱反應(yīng)后緩慢降溫得到所述雙 核含銅三維聚合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙核含銅三維聚合物的制備方法，其特征在于：所述的 加熱溫度為l〇〇°C ~120°C，加熱反應(yīng)時間為48~96小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙核含銅三維聚合物的制備方法，其特征在于：所述的 降溫為2°C /小時?5°C /小時降至室溫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙核含銅三維聚合物的制備方法，其特征在于：所述 對苯二甲酸、2, 5-二（4-吡啶基）-3,4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸銅的摩爾比為f 1.2: 0· 4?0.6: 1 ?1.2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙核含銅三維聚合物的制備方法，其特征在于：所述對 苯二甲酸、2, 5-二（4-吡啶基）-3,4-二氮-2, 4-己二烯和硝酸銅的摩爾比為1: 0.5: 1。
【文檔編號】C07F1/08GK104098595SQ201410375983
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】劉國政, 段達(dá) 申請人:劉國政