[發(fā)明專利]一種含鈷的雙配體配位聚合物的合成及結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910079468.3
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101830934A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓克飛;王欣會;汪中明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;C07D213/06;C07C309/35
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雙配體的金屬無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的合成領(lǐng)域，具體涉及一種過渡金屬與兩種配體的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的制備及結(jié)構(gòu)特征。

技術(shù)背景

配位聚合物是由金屬離子和有機(jī)配體通過自組裝形成的，其結(jié)合了有機(jī)配體和金屬離子兩者的特點(diǎn)，人們可以通過選擇適宜的有機(jī)配體和金屬離子或者金屬簇，控制影響自組裝的各種微妙因素，設(shè)計出擁有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和功能的化合物。配位聚合物不僅具有多樣性的結(jié)構(gòu)，還在光、電、磁和催化等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景(洪茂椿，陳榮，梁文平.21世紀(jì)的無機(jī)化學(xué)[M].北京科學(xué)出版社.2005)。目前，已知文獻(xiàn)報道的含有磺酸類配位聚合物的數(shù)量不多，特別是含有中性配體的配位聚合物數(shù)量更少，因此，含萘二磺酸和中性配體雙配體的新型金屬配位聚合物更具潛在應(yīng)用前景。

通過中性配體與過渡金屬離子配位，萘二磺酸配體作為抗衡離子，再由氫鍵連接、自組裝形成新型結(jié)構(gòu)。這種新型的體系結(jié)構(gòu)不僅可以豐富合成化學(xué)理論，還將為新型分子基無機(jī)-有機(jī)雜化材料的設(shè)計與剪裁性提供新思路。

在本專利申請工作之前，尚沒有bpp＝1，3-二(4-吡啶)丙烷、1，6-nds＝1，6-萘二磺酸和二水高氯酸鈷自組裝形成的配位聚合物方面的專利文獻(xiàn)或科學(xué)論文報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含鈷的1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)和1，6-萘二磺酸(nds)雙配體的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，1，6-萘二磺酸做為抗衡離子，Co²⁺采用八面體配位模式，配位原子是四個獨(dú)立的bpp分別提供的四個N原子和兩個水分子提供的兩個O原子，每個bpp的N原子分別與鄰近的兩個Co²⁺配位。另外，每個非對稱單元里尚存在七個結(jié)晶水分子，其晶體結(jié)構(gòu)的非對稱單元見附圖1。

在該結(jié)構(gòu)中，Co通過與bpp上N原子配位構(gòu)成1D雙鏈結(jié)構(gòu)，其雙鏈結(jié)構(gòu)見附圖2，在該結(jié)構(gòu)中，1D雙鏈形成一個層面，萘二磺酸和水分子分布在周圍，其層面結(jié)構(gòu)見附圖3。

在該結(jié)構(gòu)中，1，6-萘二磺酸做為抗衡離子穿插于雙鏈構(gòu)成的平面之間，層與層之間通過氫鍵形成3D結(jié)構(gòu)，該3D堆積圖見附圖4。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種含雙配體的配位聚合物晶體結(jié)構(gòu)，其特征在于該配位聚合物是由1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)、1，6-萘二磺酸(nds)和二水高氯酸鈷自組裝形成的配位聚合物晶體，分子式為：

[Co(bpp)₂(H₂O)₂]_n·n(1，6-nds)·7nH₂O

本實(shí)驗(yàn)采用水熱法合成配位聚合物：以配體1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)、1，6-萘二磺酸(nds)、二水高氯酸鈷為原料，以水作為溶劑，混合后放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，在160℃條件下恒溫反應(yīng)24h，以3℃/h的降溫速度降至室溫，得到配位聚合物晶體[Co(bpp)₂(H₂O)₂]_n·n(1，6-nds)·7nH₂O。

上述合成方法中，反應(yīng)溶劑為水，優(yōu)選溫度為160℃，優(yōu)選反應(yīng)時間為36h，優(yōu)選降溫速度為3℃/h。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明的配位聚合物易于制備，配體原料價格便宜，且產(chǎn)率頗高。

附圖說明：

附圖1是晶體結(jié)構(gòu)的非對稱單元圖。

附圖2是1D雙鏈圖。

附圖3是層面結(jié)構(gòu)圖。

附圖4是該晶體的3D結(jié)構(gòu)堆積圖。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明具體實(shí)施方式不限于下述實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明。

實(shí)施例一：

按Co(ClO₄)₂.2H₂O∶bpp∶1，6-nds＝2∶2∶1比例稱量藥品，將稱好的藥品和10ml去離子水混合，攪拌均勻，放入20ml含有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，加熱至160℃，恒溫36h，以2℃/h的降溫速度降至室溫，兩周后得較小的橘紅色晶體。

實(shí)施例二：