[发明专利]一种具有穿插结构的呋喃二甲酸锌金属有机骨架材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有穿插结构的呋喃二甲酸锌金属有机骨架材料及制备方法。

技术背景

由于金属有机骨架材料中既有共价键、配位键，又包含分子间弱作用力，在合成方法上富于设计性，且研究内容涉及到有机化学(通过有机合成方法构造配体)、配位化学(有机配体与金属结合成配合物)、物理化学(对非共价键作用力的实验和理论研究)、生物化学(所有底物识别、键合的开始过程)和晶体工程学等，因此配位聚合物常表现出一些独特的化学、物理性质，在非线性光学材料、磁性材料、吸附、发光、超导材料及催化等诸多方面都有良好的应用前景[2]。

早期A.F.Wells将无机晶体结构按照它们的拓扑结构简化为一系列节点，并与周围固定数目的其它节点连接形成特殊的几何构型[3，4]。

1989年，R.Robson在论文“Infinite polymeric framework consisting of three-dimensinal linked rod-like segments”中，将Wells在无机网络结构中的工作拓展到配位聚合物领域，并提出如下设想：以一些简单矿物的结构为网络原型，用几何上匹配的分子模块代替网络结构中的节点，用分子链接代替其原型网络中的单个化学键，以此来构筑具有矿物拓扑结构的配位聚合物，而且成功地合成了由4，4’，4”，4”’-四氰基苯甲烷与Cu⁺构筑的具有金刚石拓扑的亚铜氰基配位聚合物[5]。1994年日本的Fujita发现由Cd(NO₃)₂和4，4’-联吡啶(4，4’-bpy)在H₂O-EtOH混合溶剂中制得的具有二维方格网络结构的配位聚合物[Cd(4，4’-bpy)₂(H₂O)₂]·(NO₃)₂具有很好的催化活性，能加速氰基甲烷基化反应[6]。1995年，美国的Moore在Nature上报道了Ag⁺与2，4，6-三(对氰基苯基乙炔基)苯形成的具有蜂窝状骨架结构的三维配位聚合物[7]，该化合物具有生物活性，能够促进细胞增大。同年，O.M.Yaghi研究组在Nature上提出了通过选择适当的刚性有机配体与金属离子来构筑金属-有机骨架结构材料，这类材料可以吸附客体分子，在脱去客体分子后骨架不变[8]。之后该研究组合成了非常具有代表性的MOFs系列配位聚合物，成为配位聚合物发展史上的一个里程碑[9]。

参考文献：

[1]M.Eddaoudi，D.B.Moler，H.L.Li，B.L.Chen，T.M.Reineke，M.O’Keeffe，O.M.Yaghi，“Modular Chemistry：Secondary Building Units as a Basis for the Design of Highly Porous and Robust Metal-Organic Carboxylate Frameworks”，Acc.Chem.Res.，2001，34，319-330.

[2]P.Dechambenoit and J.R.Long，“Microporous magnets”，Chem.Soc.Rev.，2010，132，18115-18126.

[3]A.F.Wells，“Three Dimensional Nets and Polyhedra”，New York，1977.

[4]A.F.Wells，“Structrual Inorganic Chemistry”，5^th ed.，Oxford Univ.Press，1983.

[5]F.Hoskins，R.Robson，“Infinite polymeric frameworks consisting of three dimensionally linked rod-like segments”，J.Am.Chem.Soc.，1989，111，5962-5964.

[6]M.Fujita，Y.J.Kwon，M.Miyazawa，K.Ogura，“One-dimensional coordinate polymer involving heptacoordinate cadmium(II) ions”，Chem.Commun.，1994，1977-1978.