[发明专利]一种Zn(Ⅱ)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技术领域，尤其涉及一种Zn(Ⅱ)配位聚合物及其制备方法。

背景技术

作为一类新型分子基晶体材料，配位聚合物在客体交换与分离、气体储存、手性拆分、药物缓释、电致发光、选择性催化、分子识别及微孔器件等诸多方面均显示出潜在的应用前景，是当前配位化学、超分子化学、材料化学及相关领域的研究热点之一。目前，国内外研究者在此领域已取得了不少成果，但是，由于配位聚合物的构筑受有机配体、金属离子、合成条件、抗衡离子很多因素的影响，结构不易控制，而且对配位聚合物的形成机理还没有足够的认识。到目前为止，实现定向组装调控所需要的具有特定功能的配位聚合物还是一个不小的难题。

3-(4-氯苯基)戊二酸作为一个半刚半柔的配体，其组装形成的聚合物网络结构更不易控制和预测，很难控制反应的条件合成目标配位聚合物。目前，利用此配体合成的配位聚合物报道的很少。

发明内容

本发明提出了一种Zn(Ⅱ)配位聚合物，其在室温下稳定，具有荧光性；本发明还提出了一种Zn(Ⅱ)配位聚合物的制备方法，其方法简单，操作方便，产率高，可重现性好。

本发明提出了一种Zn(Ⅱ)配位聚合物，其化学式为Zn(CPGA)₂(H₂O)₂，其中，CPGA为3-(4-氯苯基)戊二酸阴离子配体，CPGA的结构式如下：

优选地，所述Zn(Ⅱ)配位聚合物属于单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a＝2.9922(12)nm，b＝0.7370(3)nm，c＝1.0924(4)nm，β＝98.008(6)°，V＝2.3855(16)nm³。

优选地，所述Zn(Ⅱ)配位聚合物的配位模式如下所示：

其中，Zn(Ⅱ)为六配位、扭曲的八面体配位构型。

本发明中，所述Zn(Ⅱ)配位聚合物基本构筑基元为零维结构，其中的Zn(Ⅱ)是六配位的，其中的四个氧原子来自于两个不同的3-(4-氯苯基)戊二酸阴离子配体，另外两个氧原子来于两个配位水分子，所述Zn(Ⅱ)配位聚合物中，Zn(Ⅱ)采取的是扭曲的八面体配位构型，而3-(4-氯苯基)戊二酸阴离子配体的两个羧酸根中，一个是二齿配位，另一个没有参加配位。3-(4-氯苯基)戊二酸阴离子配体的两个羧酸根中，都有一个氧原子与相邻的零维结构中的配位水形成了O-H…O氢键，形成的O-H…O氢键将零维结构连接形成一维链状结构；另外，3-(4-氯苯基)戊二酸阴离子配体中没有参加配位的羧酸根含有一个氢原子，氢原子与另一个一维链状结构中参加配位的羧酸氧形成了氢键，氢键将不同的一维链状结构连接形成了二维平面结构，Zn(Ⅱ)配位聚合物中二维平面结构采取的是ABAB的堆积方式。

本发明还提出了一种所述Zn(Ⅱ)配位聚合物的制备方法，包括以下步骤：将锌盐和3-(4-氯苯基)戊二酸加入蒸馏水中，搅拌后调节体系呈酸性，然后置于高压反应釜中进行水热反应，反应结束后冷却、过滤得到所述Zn(Ⅱ)配位聚合物。

优选地，所述锌盐为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌、硫酸锌中的一种或者多种的混合物。

优选地，锌盐中锌的摩尔数与3-(4-氯苯基)戊二酸的摩尔数之比为1:1.8-3；优选地，锌盐中锌的摩尔数与3-(4-氯苯基)戊二酸的摩尔数之比为1:2.2-2.6；优选地，锌盐中锌的摩尔数与3-(4-氯苯基)戊二酸的摩尔数之比为1:2.5。

优选地，将锌盐和3-(4-氯苯基)戊二酸加入蒸馏水中，搅拌后调节体系的pH值为2-6；优选地，将锌盐和3-(4-氯苯基)戊二酸加入蒸馏水中，搅拌后调节体系的pH值为3-5；优选地，将锌盐和3-(4-氯苯基)戊二酸加入蒸馏水中，搅拌后调节体系的pH值为4。

优选地，所述水热反应的温度为145-180℃，水热反应的时间为20-40h；优选地，所述水热反应的温度为160-170℃，水热反应的时间为30-36h；优选地，所述水热反应的温度为165℃，水热反应的时间为34h。