[發(fā)明專利]一種離子型稀土金屬有機配位聚合物及制備方法

有效

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• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101863910A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鎖江;韓麗君;呂興梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

發(fā)明領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種離子型稀土金屬有機配位聚合物及制備方法。

發(fā)明背景：

金屬-有機配位聚合物或金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)(MOF)是近十幾年來得到學術(shù)界廣泛關(guān)注的一類新型多孔材料。多孔配位聚合物具有結(jié)構(gòu)可塑、孔隙率高、孔大小分布均勻等特點在多相催化、主客體分子交換、生物大分子分離等方面具有極好的性能和應用前景，還可能在高選擇性的分子存儲、磁性調(diào)控、非線性光學等方面作為新材料的“候選人”。這類材料通過金屬或金屬簇和配體之間通過自組裝形成的具有高度規(guī)整的無限網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的配合物。

目前，很多工作集中在配位數(shù)較低的過渡金屬配位聚合物的合成；與過渡金屬離子相比，鑭系離子往往采取較高的配位數(shù)(8和9最常見)，其配位幾何構(gòu)型具有多樣性；鑭系離子電荷較高，致使合成微孔鑭系配位聚合物具有一定困難。但是，鑭系離子形成的配合物往往會產(chǎn)生一些新穎的結(jié)構(gòu)，而且鑭系離子特殊的熒光性質(zhì)和磁學性質(zhì)為該類化合物提供了更廣泛的應用。

采用中性含N/O有機分子作為橋聯(lián)配體合成MOFs已經(jīng)得到廣泛的研究。而采用離子型羧基功能化離子液體為橋聯(lián)配體合成MOFs還沒有引起大家的關(guān)注。在超分子自組裝過程中引入上述功能化的基團可能得到具有更新穎的結(jié)構(gòu)和更廣泛應用的多孔骨架結(jié)構(gòu)，為新材料領(lǐng)域的發(fā)展開辟新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以羧基功能化的離子液體為橋聯(lián)配體的離子型稀土金屬有機配位聚合物及制備方法。

本發(fā)明得到新型離子型稀土金屬有機配位聚合物的化學式分別為[Er₄(μ₃-OH)₄(μ₂-O)_0.5O(C₇H₇N₂O₄)₄(H₂O)₃]·Br_2.90·Cl_1.10·2H₂O(1)??????????和[Pr(C₇H₇N₂O₄)(H₂O)₄Cl]·Br·H₂O(2)。

配合物1的主要紅外吸收峰為：3379cm^-1，1613m^-1，1448cm^-1，1409cm^-1，1316cm^-1，1176cm^-1，774cm^-1，674cm^-1。

配合物2的主要紅外吸收峰為：3376cm^-1，1668cm^-1，1616cm^-1，1391cm^-1，1315cm^-1，1170cm^-1，969cm^-1，840cm^-1，777cm^-1，667cm^-1。

本發(fā)明得到配位聚合物1的結(jié)構(gòu)單元為：晶體屬于正交晶系，空間群為Pnma，晶胞參數(shù)為α＝β＝γ＝90°。基于配體的螯合-橋聯(lián)配位及中心鉺離子的八配位，該配合物形成含有一維孔道的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，孔道中存在游離的溴離子，氯離子和水分子；

本發(fā)明得到配位聚合物2的結(jié)構(gòu)單元為：晶體屬于單斜晶系，空間群為C?12/ml，晶胞參數(shù)為α＝γ＝90°，β＝96.09。基于配體的橋聯(lián)配位及中心鐠離子的九配位，以及結(jié)構(gòu)中的氫鍵作用，該配合物形成兩維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在游離的溴離子和水分子。

本發(fā)明的具體方法包括以下步驟：

羧基功能化的離子液體溴化1，3-二乙酸咪唑與氯化鉺或氯化鐠、NaOH水溶液在乙醇和水的混合溶劑中經(jīng)由水熱反應得到淺粉色或淺綠色透明單晶，然后用乙醇洗滌、干燥。

所述的乙醇和水的體積比為9∶1-11∶1。

所述的溴化1，3-二乙酸咪唑與氯化鉺或氯化鐠的摩爾比為1∶0.75-1∶2.0。

所述的水熱條件為130-150℃下反應3-6天后自動降到室溫。

本發(fā)明離子型稀土配位聚合物可潛在的用于離子交換、催化和氣體儲存領(lǐng)域。

附圖說明

圖1配位聚合物1的連接方式

圖2配位聚合物2的連接方式

具體實施方式：