[發(fā)明專利]一種含鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110172901.5
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN102276636A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳金喜;王晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F3/02
• 分類號(hào): C07F3/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本合成屬于堿土金屬無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的合成領(lǐng)域，具體涉及一種含堿土金屬鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的制備及其結(jié)構(gòu)特征。

背景技術(shù)

配位聚合物，又稱無機(jī)-有機(jī)雜化材料，是有機(jī)配體與金屬離子通過配位鍵的結(jié)合形成的具有無限規(guī)整結(jié)構(gòu)的化合物的總稱，它結(jié)合了高分子和配合物兩者的特點(diǎn)，是晶體工程應(yīng)用于配位超分子的具體體現(xiàn)之一。近年來配位聚合物由于豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及新穎的性能而受到廣泛關(guān)注。配位聚合物作為功能材料在選擇性催化、分子識(shí)別、氣體吸附、離子交換、磁性材料、生物活性以及儲(chǔ)氫材料等領(lǐng)域(例如：Xiao-Feng?Wang，Yue-Biao?Zhang，Hong?Huang，Jie-Peng?Zhang，et?al，Crystal?Growth&?Design，2008，89(12)，4559-4563；L?Jesse，C?Rowsell?and?O?M?Yaghi，J.Am.Chem.Soc，2006，128(4)，1304-1315)呈現(xiàn)出了潛在的應(yīng)用前景。

目前，含有過渡金屬的配聚合物已被廣泛研究，而對(duì)含有主族金屬(例如Mg²⁺，Ca²⁺)的配位聚合物的研究還比較少。二價(jià)的鎂離子與過渡金屬有很多相似性，例如，采用六配位的配位模式，可與過渡金屬離子相媲美的離子半徑及水合作用。最近的研究表明含鎂的微孔配位聚合物對(duì)CO₂，H₂具有大量的儲(chǔ)存能力(A?Mallick，S?Saha，P?Pachfule，et?al，Inorg.Chem.2011，50，1392-1401)。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(jì)與裁剪提供新的思路。

在本專利申請(qǐng)工作之前，尚沒有關(guān)于2，3-吡嗪二羧酸和Mg(NO₃)₂·6H₂O在EtOH/H₂O的混合溶劑中自組裝形成配位聚合物方面的專利文獻(xiàn)和科學(xué)論文的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種含鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物及其制備方法。該聚合物是取向好、完美的晶體，且制備方法簡(jiǎn)單，無污染，具有潛在的環(huán)境效益。

技術(shù)方案：本發(fā)明的含鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物是下述化學(xué)式的配位聚合物：[Mg(pzdc)(H2O)]_n，其中pzdc^2-為2，3-吡嗪二羧酸鹽，n為自然數(shù)。

該配位聚合物的晶體屬于正交晶系，Pnma空間群，晶胞參數(shù)為a＝11.315(2)b＝6.2942(13)c＝10.217(2)V＝727.6(2)Z＝8，R₁＝0.0371，wR₂＝0.1119。其結(jié)構(gòu)基于配體pzdc^2-的橋聯(lián)配位以及金屬離子的六配位形成的空間堆積結(jié)構(gòu)為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

含鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的制備方法為溶劑熱法；以配體H₂pzdc，金屬鹽Mg(NO₃)₂·6H₂O為原料，以EtOH/H₂O為溶劑，并且加入NaOH，在160℃下反應(yīng)72h，緩慢降至室溫，得到無色的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物的晶體。

EtOH和H₂O的體積比為1∶1。

配體H₂pzdc和金屬鹽Mg(NO₃)₂·6H₂O的摩爾比為1∶1。

配體H₂pzdc和NaOH的摩爾比為1∶2。

有益效果：本發(fā)明的配位聚合物易于制備，合成該配位聚合物采用的溶劑熱法有利于生長(zhǎng)極少缺陷、取向好、完美的晶體，且制備方法簡(jiǎn)單，無污染，具有潛在的環(huán)境效益。

附圖說明

圖1是含鎂的無機(jī)-有機(jī)配位聚合物晶體結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)單元圖。

該配位聚合物晶體的單晶X射線晶體結(jié)構(gòu)解析表明：分子式為[Mg(pzdc)(H₂O)]_n。屬于正交晶系，Pnma空間群，晶胞參數(shù)為a＝11.315(2)b＝6.2942(13)c＝10.217(2)V＝727.6(2)Z＝8，R₁＝0.0470，wR₂＝0.1390。