[发明专利]一种2-氨基对苯二酸桥联的镧配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于配合物科学与技术领域，特别涉及一种2-氨基对苯二酸桥联的镧配合物及其制备方法。

技术背景

金属配合物的研究是一个新兴的交叉研究领域，它覆盖了物理学、化学、材料学、生命科学等多个学科的研究内容。近年来，许多金属配合物因其优异的物理、化学性质，以及在催化、气体吸附、化学分离和离子交换等方面的潜在应用价值而受到人们的广泛关注。在众多的金属配合物中，稀土镧的配合物具有重要的研究意义。相对于第一过渡系金属离子，镧离子具有相当高的配位数以及多样的配位构型，如四方反棱柱型、十二面体型或三帽三方棱柱型等，在拓扑学上能够表现出种类繁多的新颖结构。通过理性的分子设子与组装，挑选合适的有机配体，可以与镧离子反应，生成具有三维空间结构的配合物。这类金属-有机框架(MOFs)往往含有较大的孔洞，具有类似沸石材料的性质，表现出较大的比表面积和较强的气体、液体吸附能力，在氢气吸附、催化剂负载等方面具备广泛的应用价值[Z.G.Gu等，Cryst.Growth Des.，11，2220，2011]。此外，虽然镧离子没有成单的电子，在磁性研究领域属于抗磁性离子，但是它可以作为同构的其他稀土离子磁性研究的对照物，在稀土磁研究领域具有重要的价值[A.Figuerila等，Inorg.Chem.，44，6939，2005]。因此，设计合成具有新颖结构以及功能的三价镧配合物是当前的热点研究内容之一。

发明内容

本发明的目的是提供了一种2-氨基对苯二酸桥联的镧配合物及其制备方法。该金属镧配合物具有三维结构，具有广泛的应用前景。

本发明提供的镧配合物的化学式为[La₃(ATPT)₂(HATPT)₄]·(NO₃)·8H₂O，其中H₂ATPT＝2-氨基对苯二酸。

本发明公开的镧配合物的结构如图1、图2所示，它们的二级结构单元为：晶体属于立方晶系，空间群为Ia-3。该配合物的空间结构是由ATPT桥联配体和三核镧原子簇作为节点组成的NaCl型三维网络结构，在该结构中存在着两个晶体学独立的镧离子。它们的结构可用六连接的NaCl型立方晶格简单描述为：首先NaCl晶格中的节点(顶点)被基本构筑单元三核镧原子簇所取代；第二步网状结构中立方形的边被有限的棒状配体ATPT分子取代，相应的键

本发明的制备方法如下：

称取一定量的H₂ATPT配体溶于10mL的水溶液，滴加0.1M的NaOH溶液调节pH值至5～6；称取一定量的La(NO₃)₃·6H₂O固体，溶于8mL异丙醇溶液；将两种溶液通过异丙醇和水的空白溶液(1∶1)扩散混合，一周后得到适合的无色单晶。过滤，将产物用水和乙醚洗涤，得到目标产品。H₂ATPT、La(NO₃)₃·6H₂O的质量比为：1∶2.4。所述的混合方法是溶液缓慢扩散方法。

附图说明

图1[La₃(ATPT)₂(HATPT)₄]·(NO₃)·8H₂O不对称单元结构图。

图2[La₃(ATPT)₂(HATPT)₄]·(NO₃)·8H₂O的三维结构图。

表1配合物的晶体学数据

具体实施方式

实施例1配合物的合成：

0.1mmol H₂ATPT(0.018g)溶于10mL的水溶液，滴加0.1M的NaOH溶液调节pH值至5～6。0.1mmol La(NO₃)₃·6H₂O(0.044g)的异丙醇溶液(8mL)经过异丙醇和水的空白溶液(1∶1)缓慢扩散到上述H₂ATPT溶液中。一周后得到适合X-射线分析的无色单晶。所得产物用6mL水和6mL乙醚洗涤，得到无色透明块状晶体。基于金属La计算的产率为35％。

实施例2配合物的结构测定：

晶体结构测定采用BRUKER SMART 1000X-射线衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线()为入射辐射，以ω-2θ扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值Fourier电子密度图利用SHELXL-97直接法解得晶体结构，并经Lorentz和极化效应修正。所有的H原子由差值Fourier合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据见表1。结构见图1，图2；图1：[La₃(ATPT)₂(HATPT)₄]·(NO₃)·8H₂O的不对称单元结构图，图2[La₃(ATPT)₂(HATPT)₄]·(NO₃)·8H₂O的三维结构图。