[發明專利]一種含錳的配位聚合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201110174426.5
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102295661A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 陳金喜;劉?；?/a>
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C07F13/00
• 分類號: C07F13/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明屬于含兩種配體的配位聚合物的合成領域，具體涉及一種含過渡金屬錳(II)與雙配體的配位聚合物的制備方法及框架結構，所述的錳的配位聚合物是具有一維鏈狀網絡結構的配位聚合物。

背景技術

配位聚合物是由配位方式多樣的金屬離子或金屬簇與有機橋連配體通過自組裝過程形成的。它是一類新穎的金屬骨架材料，并且具有無限延伸的一維到三維(1D-3D)高度規整的周期性網絡拓撲結構。由于它表現出持久的孔隙率以及高度穩定的有序骨架，使得這種配合物在結構上更具有獨特性，已成為近年來研究的熱點，并在許多領域都呈現出誘人的應用前景，如在催化劑、非線性光學材料、磁性材料、氣體吸附和分離材料等(例如：Xu?H?B，Wang?B?W，Pan?F，et?al.Angew.Chem.Int.Ed.，2007，46：7388～7392；Lee?J?Y，Farha?O?K，Roberts?J，et?al.Chem.Soc.Rev.，2009，38：1450～1459)方面展現出了優異的功能性。它還可作為一種新型的氫氣存儲材料(例如：Rosi?N?L，Echert?J，Eddaoudi?M，et?al.Science，2003，300：1127～1129；Eddaoudi?M，Kim?J，Rosi?N?L，et?al.Science，2002，295：496～472)，并在存儲其他的燃料氣體方面也有很大的潛力。

設計和構筑這類具有特殊構造和理化性能的分子基材料具有很大的挑戰性，金屬鹽和有機配體的選擇尤為關鍵。通常選取一些過渡金屬元素，因其配位構型靈活，具有能用于成鍵的空d軌道及較高的電荷/半徑比，故常被作為良好的連接子與配體配位形成不同取向的配位鍵。而咪唑類羧酸作為多齒配體，其中包含三個pH值依賴的質子以及六個能級供體部位，所以其配位模式靈活多變，常用來合成具有多功能的配位聚合物框架結構。目前，已知文獻報道的含咪唑類雜環芳香羧酸配位聚合物中包含兩種配體的數量不多，特別是含吡啶環的中性配體數量更少，因此，這些新型體系結構的合成與探索，不僅為新型骨架材料的設計與剪裁提供新思路，還對開發高性能材料領域注入強大的動力。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種含錳的配位聚合物及其制備方法，所形成的新物質是具有一維鏈狀網絡結構的配位聚合物。

技術方案：本發明的含錳的配位聚合物的化學式為[Mn(HPimdc)(1，10-Phen)]_n·n(H₂O)，其中HPimdc^2-是2-丙基-4，5-咪唑二甲酸鹽，1，10-Phen是1，10-鄰菲噦啉，n是自然數。

所述配位聚合物屬于正交晶系，Pbca空間群，晶胞參數a＝1.93873(15)nm，b＝0.91297(7)nm，c＝2.15662(16)nm，V＝3.8172(5)nm³，Z＝8，R₁＝0.0525，wR₂＝0.134；配位聚合物為一維鏈狀結構。

本發明的含錳的配位聚合物的制備方法為水熱合成法，包括下述步驟：以有機配體2-丙基-4，5-咪唑二甲酸，1，10-鄰菲噦啉及金屬鹽Mn(AC)₂·4H₂O為原料加以溶劑，在內襯特氟龍的不銹鋼反應釜中，加熱至160℃～180℃保持65～75小時，然后將反應體系自然冷卻至室溫，經過濾、水洗、醇洗以及干燥得一種配位聚合物的淺黃色單晶。

制備方法中反應所用的溶劑為水。

有機配體2-丙基-4，5-咪唑二甲酸與1，10-鄰菲噦啉及金屬鹽Mn(AC)₂·4H₂O的摩爾比為1∶1∶1。

有益效果：本發明的配位聚合物易于制備，且產率頗高，采用的水熱合成法是一種清潔無污染的方法，符合綠色環保的條件。

附圖說明

圖1是配位聚合物中錳的配位環境圖。

配位聚合物晶體的單晶X射線晶體結構解析表明：配位聚合物的分子式為[C₂₀H₁₆MnN₄O₅]。屬于正交晶系，Pbca空間群，晶胞參數a＝1.93873(15)nm，b＝0.91297(7)nm，c＝2.15662(16)nm，V＝3.8172(5)nm³，Z＝8，R₁＝0.0525，wR₂＝0.134。