[发明专利]基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及配位化学领域，特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法。

 

背景技术

在金属有机框架化合物的设计合成中，不仅可用单一配体进行构筑，而且还可采用混合配体来实现，利用混合配体，在配体的选择空间会更大，可以灵活地去设计柔性配体的长度，调节孔径的大小，从而使合成得到的金属有机框架化合物在气体储存、分离及吸附等方面具有潜在应用。

基于大量的文献报道，混合配体大多选择羧酸配体和柔性含氮配体组合在一起，这样一方面可以调节羧酸配体的长度，例如选择带苯环的羧酸配体，由于存在π-π共轭，容易形成具有发光性质的金属有机框架化合物，另一方面可以设计柔性含氮配体的长度，形成动态多孔的金属有机框架化合物。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物。

本发明的另一个目的在于提供上述含锰化合物的制备方法。

一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物，化学式为C₃₄H₃₂N₈S₂Mn₂Cl₂，所述化合物为四方晶系，I4₁/acd空间群，晶胞参数为a=28.1157(6) ?，b=28.1157(6) ?，c=24.7514(12) ?，α=β=γ=90 o，V=19565.8(11) ?³。

基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法为：将有机配体4-巯基苯甲酸、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑和氯化锰溶于乙腈当中，在室温下搅拌形成混合液，然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锰化合物。

进一步的，所述的加热温度为110℃~130℃，加热反应时间为48~96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3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比为1~3:1~3:2。

进一步的，所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比优选为1:1:2。

 

本发明具有如下有益效果：

本发明的含锰化合物合成方法简单，合成的含锰化合物通过柔性含氮配体形成三维结构，因此该化合物的热稳定性强，而苯环上的硫醇脱氢后形成硫硫对联，有利于电子传导。所以，该含锰化合物在分子磁体、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为本发明的含锰化合物以金属中心Mn的配位环境图。

图2为本发明的含锰化合物的三维结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

将0.1 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中，在室温下搅拌形成混合液，然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物，产率为71.4% (基于Mn)。

然后将上述化合物进行结构表征。

该化合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上，用MoK_α辐射(λ = 0.71073 ?)，以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构，然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置(C?H 1.083 ?)，用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。化合物晶体学参数见表1。结构见图1，图2。

表1.   晶体学参数与结构解析