[发明专利]一种新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物，其特征在于：所述金属有机多面体骨架化合物的化学式为C_45.5H_27.5Br_2.5Cu_3.75NO_18.75，以5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸为配体，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和水，配体中的羧酸基团全部参与配位，与二价铜离子形成双核轮桨状铜簇，进而构建出含溴未配位的二维网络结构，即所述含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物。

2.如权利要求1所述的新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物，其特征在于：所述溴未配位引起形成细长的三角形陀螺纳米笼，并且相邻层的三角形陀螺纳米笼之间靠相邻层的配体的溴苯环之间的π-π相互作用力以及相邻层的配体的溴原子与二羧酸酯苯环之间的Br-π相互作用力连接。

3.如权利要求1或2所述的新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物，其特征在于：所述金属有机骨架的晶体属于三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数分别为：α＝85.996(1)°，β＝70.847(1)°，γ＝71.275(1)°。

4.一种如权利要求1所述的新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物的合成方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将配体5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸和三水合硝酸铜溶于N,N-二甲基甲酰胺中，并加入浓硝酸，超声振荡助溶解完全；

2)将制得的溶液转移密封，在60-80℃进行恒温溶剂热反应，反应结束后降温至室温，获得蓝绿色金字塔形状晶体；

3)用N,N-二甲基甲酰胺和水洗涤、干燥后，得到所述含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物。

5.如权利要求4所述的合成方法，其特征在于：所述配体的制备方法如下：

1)3,5-二溴苯甲酸甲酯在氮气保护下溶于四氢呋喃-三乙胺，加入二氯二(三苯基磷)钯、碘化亚铜，搅拌后加入5-乙炔基间苯二酸二甲酯，过滤滤液减压抽干得黑色固体；然后过柱后烘干得到5-((3-溴-5-(甲氧基羰基)苯基)乙炔基)间苯二甲酸二甲酯；

2)将上述5-((3-溴-5-(甲氧基羰基)苯基)乙炔基)间苯二甲酸二甲酯溶解于甲醇-水混合液，加入氢氧化锂反应后得到5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸的白色固体。

6.如权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1：2～5。

7.如权利要求6所述的合成方法，其特征在于：所述5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1：5。

8.如权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中，5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸与N,N-二甲基甲酰胺以及浓硝酸的用量比为0.012毫摩尔：2毫升：0.04～1.8毫升。

9.如权利要求8所述的合成方法，其特征在于：所述5-((3-溴-5-羧基苯基)乙炔基)间苯二甲酸与N,N-二甲基甲酰胺以及浓硝酸的用量比为0.012毫摩尔：2毫升：0.06毫升。

10.一种如权利要求1所述的一种新型的含溴未配位基团的蜂窝状二维金属有机多面体骨架化合物应用于热电厂烟道气中的二氧化碳捕获。