[发明专利]基于芳香四羧酸的锂簇基配合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一基于芳香四羧酸的锂簇基配合物及其制备方法，该配合物的结构单元为：Li_a(L)_b(DMF)_c(H₂O)_d·(H₂O)_e，其中L代表配体3,3′,5,5′‑联二苯四羧酸、5‑(2‑((3,5‑二羟基)氧)氧乙基)间二苯甲酸、5‑(5'‑(1,4‑苯双环(亚甲基)二氧))间二苯甲酸或1,3‑二(3',5'‑二苯甲酸)苯，DMF代表N,N‑二甲基甲酰胺。本发明以氢氧化锂水合物与上述四种配体为前驱体，采用溶剂热法制备成4个锂簇基配合物，制备方法简单，所得配合物具体荧光性能及半导体性能，可作为荧光材料和半导体材料。

技术领域

本发明属于合成金属有机骨架材料技术领域，具体涉及到基于芳香四羧酸的锂簇基配合物，以及该配合物的制备方法。

背景技术

金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，简称MOFs)是由金属离子或金属簇与芳香羧酸或碱的氮或氧多齿有机配体通过杂化，自组装形成的立体网络结构的无机有机复合微孔晶体，因此又被称为多孔配合物。MOFs因具有大的比表面积和丰富的孔道结构等优点，在气体的吸附与分离、药物缓释、光学器件等众多科学领域中都有应用。

目前，由于金属元素Li具有低的原子质量、较高的电荷密度，使其成为轻质配位化合物理想的金属中心元素，但由于锂具有较强的亲水性，使Li-MOFs的合成较为困难。而芳香四羧酸的羧基基团在不同的酸碱条件下，可以发生部分或者全部去质子化，因此，在形成配合物的过程中，这类配体具有比较丰富的配位模式，可以形成结构丰富、性能多样的金属有机骨架；同时，随着芳香四羧酸配体柔性的增强，在框架的建构中易呈现自由的扩展弯曲、收缩或扭转等多样的变化方式，从而合成出孔道结构多样的新颖配合物。另外，芳香四羧酸中苯环的存在也有利于共轭体系的形成，可以设计合成出具有良好荧光性能的配合物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于芳香四羧酸的锂簇基配合物，以及该配合物的制备方法。

解决上述技术问题所采用的基于芳香四羧酸的锂簇基配合物的结构单元为：Li_a(L)_b(DMF)_c(H₂O)_d·(H₂O)_e；

上述的L代表3,3′,5,5′-联二苯四羧酸、DMF代表N,N-二甲基甲酰胺，a＝5.5、b＝4、c＝1、d＝1、e＝1时，该配合物属于单斜晶系C222₁空间群，晶胞参数a为28.3992(15)b为33.4487(14)c为22.6224(7)α为90°、β为90°、γ为90°，晶胞体积为21489.4(16)其制备方法为：以N,N-二甲基甲酰胺与乙醇、蒸馏水体积比为4:2:1的混合液为溶剂，将氢氧化锂水合物、3,3′,5,5′-联二苯四羧酸按摩尔比为5:2混合均匀，120℃恒温反应72小时，冷却，用无水乙醇洗涤，得到无色透明块状晶体，即锂簇基配合物。

上述的L代表5-(2-((3,5-二羟基)氧)氧乙基)间二苯甲酸、DMF代表N,N-二甲基甲酰胺，a＝3、b＝1、c＝1、d＝1、e＝1时，该配合物属于单斜晶系，P2₁/n空间群，晶胞参数a为12.9535(7)b为10.4429(4)c为21.4382(13)α为90°、β为90°、γ为91.676(5)°，晶胞体积为2898.8(3)其制备方法为：将氢氧化锂水合物溶于蒸馏水中，将5-(2-((3,5-二羟基)氧)氧乙基)间二苯甲酸溶于N,N-二甲基甲酰胺与乙醇体积比为2:1的混合液中，然后将两种溶液混合，其中氢氧化锂水合物与5-(2-((3,5-二羟基)氧)氧乙基)间二苯甲酸的摩尔比为14:1，120℃恒温反应5小时，冷却，用无水乙醇冲洗，过滤，得到无色透明针状晶体，即锂簇基配合物。