[发明专利]一种多齿羧酸配位聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及配位聚合物材料领域，具体涉及一种多齿羧酸配位聚合物及其制备方法。

背景技术

羧酸配体的配位化学一直以来是配位化学研究的热点领域之一。利用羧酸配体构筑的配位聚合物具有很好的稳定性、容易制备且具有广泛的用途，包括作为功能材料在分子磁体、气体吸附、催化、荧光和生物活性等方面有广泛的应用。含羧酸配体的配位聚合物具有以下特点和优势：(a)具有丰富的配位方式，羧基有包括单齿配位、双齿螯合配位和桥联配位模式。(b)羧基氧原子配位能力强，可以和多种金属配位，并且还可与金属离子形成簇基配合物或者簇单元，从而构筑结构更加新颖、性质更加独特的拓扑网络结构。(c)多齿羧酸的羧基去质子化的程度不同可形成不同的结构。羧基可以全部或者部分去质子化，可以作为氢键的受体或者供体，协同配位键和金属键等作用参与超分子的自组装。另外，羧酸配体如含有共轭基团，就可以提供π-π相互作用。羧酸配体的优越性很大程度上促进了羧酸配位聚合物的发展。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多齿羧酸配位聚合物。

本发明的另一个目的在于提供上述多齿羧酸配位聚合物的制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种多齿羧酸配位聚合物，化学式为C₃₂H₂₆Co₂N₂O₈，所述多齿羧酸配位聚合物为三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为a=6.1355(7) ?，b=8.5394(9) ?，c=14.2209(15) ?，α=75.280(2) o，β=87.507(2) o，γ=87.924(2) o，V=719.70(14) ?³。

进一步的，钴原子采取六面配位八面体构型，分别与五个氧原子和一个氮原子配位，Co-O的键长分别为2.0225(17)，2.0906(17)，2.2454(16)，2.2741(17)，2.0225(17) ?，Co-N的键长为2.0761(19) ?。

所述的多齿羧酸配位聚合物的制备方法为：将有机配体苯基丁二酸（psa）、二吡啶乙烯（bpe）和可溶性钴盐溶于蒸馏水中，在室温下搅拌形成混合液，然后将所述混合液在水热条件下加热反应后缓慢降温得到所述多齿羧酸配位聚合物。

进一步的，所述的加热温度为140℃~180℃，加热反应时间为24~72小时。

进一步的，所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温。

进一步的，所述可溶性钴盐为氯化钴，硝酸钴中的至少一种。

进一步的，所述苯基丁二酸、二吡啶乙烯、可溶性钴盐的摩尔比为1~1.2: 0.4~0.6:1~1.2。

进一步的，所述苯基丁二酸、二吡啶乙烯、可溶性钴盐的摩尔比优选为：1:0.5:1。

本发明选用苯基丁二酸作为羧酸配体有诸多考虑。它是一个多齿羧酸，但又不同于简单的脂肪类多羧酸。它的苯环侧基在材料的组装过程中必定发挥出立体化学调节作用而与众不同。新颖的单个配体可以得到新的配合物，而在混合配体体系（即两三个配体共同作用）为得到更多有用的材料提供了可能。因此，本发明中还选用了二吡啶乙烯作为辅助桥连配体，在提高化合物的维度和稳定性方面发挥了作用。

本发明具有如下有益效果：

本发明的多齿羧酸配位聚合物易于制备，合成出来的材料缺陷少，结晶度高。

这种多齿羧酸配位聚合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。

 

附图说明

图1为本发明的多齿羧酸配位聚合物C₃₂H₂₆Co₂N₂O₈以金属中心Co的配位环境图。

图2为本发明的多齿羧酸配位聚合物C₃₂H₂₆Co₂N₂O₈的二维层状结构结构图。

图3为本发明的多齿羧酸配位聚合物C₃₂H₂₆Co₂N₂O₈的红外图谱。

具体实施方式