[发明专利]一种具有规则排列溴基的有机－无机复合层状化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有规则排列溴基的有机-无机复合层状化合物及其制备方法，属于有机-无机复合层状化合物制备技术领域。

背景技术

众所周知，纳米材料科学是未来材料科学发展的重点，而它的研究和发展对化学的各个领域都有着深远的影响。而作为纳米材料中的一个重要组成部分，如蒙脱土和水滑石那样的层状纳米空间材料，由于其具有明确的纳米级空间结构和稳定的物理和化学性能，使其在催化化学、材料化学、电化学和生物化学等领域被广泛地加以研究和应用。在层状纳米空间中，功能性无机或有机分子可以以单分子层的形态存在，这是在宏观空间中不可能得到的，从而有可能形成具有全新性能的复合材料，并且得到宏观空间中所不可能具有的物理和化学性能。

目前蒙脱土和水滑石类层状材料在催化化学应用方面，如文献Tetrahedron，2000，56，9357-9364、Chem.Commun.，1998，1033-1034和Chem.Mater.，2002，14，3823-3828中主要表现为可以提高催化活性或表现出新的催化性能；在材料化学应用方面，如专利CN02127254.9、CN03815807.8和文献Chem.Mater.，2002，14：4202-4208中主要表现为可大幅度的改善和提高高分子材料的物理化学性能和力学性能；而在电化学应用方面，主要表现在提高电化学活性分子的电化学活性或表现出在宏观空间中所不具有的电化学性能，如文献J.Am.Chem.Soc.，1989，111，4139-4141、Chem.Mater.，2001，13：1976-1983、Macromolecules，2002，35，1419-1423和Langmuir，2003，19，321-325；在生物化学应用方面，主要用于固定化酶、药物缓释等领域，如文献北京化工大学学报(自然科学版)，2002，29(3)：9-11和北京化工大学学报，2002，29(1)：64-67。

在层状纳米空间中，功能性分子在层空间中排列，也就是说功能性分子和层结构的相互作用以及其分子之间的相互作用，决定和影响了层-功能性分子复合材料的性能。而调节和控制这些相互作用的关键，是为功能性分子提供适合的层空间环境，以达到控制功能性分子在层空间中有规则排列的目的。但由于现有的蒙脱土和水滑石类层状材料缺少功能性的层状纳米空间环境，以及其很难改变的层空间结构，使得很难有效控制功能性分子在其层空间中的排列，这使得这些材料的应用受到了很大的限制。

我们发展了一系列全新类型的具有规则排列有机官能团的有机-无机复合二维层状化合物。这类新型有机-无机复合二维层状化合物克服了现有蒙脱土和水滑石类层状材料的难以控制层空间环境的缺点。利用二维层状空间中规则排列有机基团可有效控制二维层状纳米空间的环境。通过发展合成这类具有规则排列有机基团的功能性层状纳米空间化合物，我们将能够有效地控制功能性分子在层状空间中的排列和互相作用。这将为实现设计合成出具有全新物理和化学性能的复合材料，开辟一条新的途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有规则排列溴基的有机-无机复合层状结构化合物材料。

本发明一种具有规则排列溴基的有机-无机复合层状化合物，包括有(A)溴基酰胺类对苯基氧化硅层状化合物；(B)溴基酰胺类丙基氧化硅层状化合物；(C)溴基酰胺(或酯)类丁酰胺对苯基氧化硅层状化合物；(D)溴基酰胺(或酯)类丁酰胺丙基氧化硅层状化合物；(E)溴基酰胺(或酯)类丁烯酰胺对苯基氧化硅层状化合物；(F)溴基酰胺(或酯)类戊酰胺对苯基氧化硅层状化合物；(G)溴基酰胺(或酯)类戊酰胺丙基氧化硅层状化合物；

其化学式和结构分别为：

(A)溴基酰胺类对苯基氧化硅层状化合物，化学式：-SiO_1.5C₆H₄NHRBr，结构为：

表1，R的种类及对应的溴代酰氯和层状化合物的名称