[發明專利]一類金屬鉍配位聚合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201010248679.8
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101935330A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 陳鐵紅;陳睿
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C07F9/94
• 分類號: C07F9/94
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 顏濟奎

技術領域：

本發明屬于有機-無機雜化功能新型鉍配位聚合物材料領域，特別涉及到一類具有類似結構，形貌新穎的配位聚合物材料的制備方法。

背景技術：

近年來我國鉍的年產量均在2000多噸，占世界總產量的三分之一以上，其中60％以初級鉍錠的形式出口，迫切需要提高產品附加值。鉍以化合物形態用于醫學，這些化合物包括次硝酸鉍、硝酸鉍和鋁酸鉍等。具有優異性能和特殊結構的有機-無機復合材料的合成引起了科學家的注意，配位聚合物的兩個組成部分——無機組分和有機組分的可調控性為其今后的應用開闊了廣闊的前景。另外，近年來通過限制有機-無機復合材料的尺度和維度，科學家獲得了具有新的物理化學性能的配位聚合物材料。因此，設計合成具有不同尺寸、形貌和物相結構配位聚合物已成為各國科學家共同追求的目標。

發明內容：

本發明的目的是提供一種簡單易行的制備方法來調控鉍基配位聚合物的物相結構和尺寸形貌。本發明中選用綠色環保，具有醫學應用價值的小分子氨基酸作為合成配位聚合物的有機配體，合成了具有多種多級結構，且物相不同的鉍基配位聚合物納米材料。

本發明的一類金屬鉍配位聚合物的制備方法，包括下述步驟：

(1)將氨基酸(Amino?acids，簡寫為Aas)加熱條件下溶于去離子水中；

(2)在劇烈攪拌下，將Bi(NO₃)₃·5H₂O投入上述氨基酸的溶液中，形成混合溶液；

(3)將此混合溶液靜置反應，得到的產物用水和無水乙醇洗滌后干燥，得到具有多級結構的鉍配位聚合物納米材料。

所述的Bi(NO₃)₃·5H₂O與氨基酸的摩爾比(Bi∶Aas)為1∶3～4.5。

所述的步驟(1)中氨基酸配體優選為L-天冬酰胺，l-天冬氨酸鈉，L-谷氨酰胺。

所述的步驟(1)中加熱溫度為40～45℃。

所述的步驟(3)中的反應溫度范圍是0～160℃，反應時間為1～14天。

所述的步驟(1)所得鉍配位聚合物通式為x(Bi·NO₃)·y(Aas·OH)，其中x，y為質量分數，且x+y＝1，30％＜x＜75％。

所述的步驟(3)得到的產物用水和無水乙醇洗滌后干燥，干燥溫度為60℃。

本發明制備的金屬鉍配位聚合物，所得的配位聚合物均是由納米結構單元構筑而成的多級結構，如一維納米纖維組成的海膽狀超大球，二維納米片組裝的花狀微米球，多胞泡沫狀大塊材料。

本發明提出的制備鉍基配位聚合物納米材料的方法：首先將一定量的氨基酸在加熱條件下溶于去離子水中；然后在劇烈攪拌下，將Bi(NO₃)₃·5H₂O投入上述氨基酸的溶液中，形成混合溶液；最后將此混合溶液在不同溫度下靜置反應，得到具有多級結構的鉍配位聚合物納米材料。本發明的制備方法可用于大范圍溫度下(0-160℃)合成納米結構材料。

通過控制原料配比和反應溫度，可以實現控制復合材料的自組裝速率，進而實現對產物結構和形貌的調控。

該方法相對于其他制備納米材料的方法來說具有操作簡單、環境友好、產物純度高和可以實現工業化生產等優點。這種金屬鉍配位聚合物的結構新穎、制備簡單，金屬鉍和氨基酸配體均具有藥用價值，該材料有望在醫藥領域有很好的應用前景。

附圖說明：

圖1.用本發明制得的Bi-asn1微米棒組成的超大空心球配位聚合物的顯微鏡和掃描電鏡圖片。

圖2.用本發明制得的Bi-asn2納米線配位聚合物的掃描電鏡圖片。

圖3.用本發明制得的Bi-asn3微球配位聚合物的掃描電鏡圖片。

圖4.用本發明制得的Bi-asn4大孔泡沫狀配位聚合物的掃描電鏡圖片。

圖5.用本發明制得的Bi-gln微球配位聚合物的掃描電鏡圖片。

圖6.用本發明制得的Bi-asp1大孔泡沫狀配位聚合物的掃描電鏡圖片。

圖7.用本發明制得的Bi-asp2凹面八面體形成的帶孔多面體配位聚合物的掃描電鏡圖片。

具體實施方式：

下面通過具體實例進一步說明本發明的特征，但本發明并不局限于下述實例。

實施例1：

(1)當原料配比Bi∶asn＝2∶6時，將6mmol?L-天冬酰胺在40℃下溶于20mL去離子水中，形成澄清溶液；