[發明專利]一種含釹和銅的金屬-有機配位聚合物及制備方法

無效

• 申請號: 201210152236.8
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102659852A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 張麗丹;劉靜;韓春英;李增和
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C07F19/00
• 分類號: C07F19/00;C07F5/00;C07F1/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于金屬-有機配位聚合物晶體的技術領域，具體涉及一種金屬-有機配位聚合物及制備方法。

背景技術：

金屬-有機配位聚合物是由中心金屬離子和有機配體以范德華力或配位鍵形成的具有無限網絡結構的配位聚合物，具有高分子復合材料和配合物的雙重特點，但是又與一般的高分子聚合材料及無機配合物不同。近年來，由于金屬-有機配位聚合物在功能性材料方面的拓展性極強，且在液晶材料、光導纖維、電致發光材料等方面也有潛在的應用前景，越來越多的人們開始關注金屬-有機配位聚合物。所以，有關金屬-有機配位聚合物的設計、合成、結構與應用的研究成為非常熱門的研究領域之一。

在本專利申請工作之前，尚沒有六水合氯化釹、溴化銅、2,5-吡啶-二羧酸的專利文獻或科學論文在此方面的報道。

發明內容：

本發明的目的是提供一種具有半導體性質的金屬-有機配位聚合物的合成方法。

本發明的技術方案如下：

一種金屬-有機配位聚合物，其特征在于，該配位聚合物是由六水合氯化釹、溴化銅、2,5-吡啶-二羧酸自組裝而成，其分子式中的結構單元為：

[NdCu_1.5(pydc)₃(H₂O)₅]·7H₂O，pydc=2,5-吡啶-二羧酸，

在其結構單元中存在1個金屬釹離子和1.5個金屬銅離子，其中，釹離子分別與三個2,5-吡啶二羧酸中的四個氧原子和五個配位水分子中的五個氧原子配位形成九配位結構；銅離子與兩個2,5-吡啶二羧酸中的兩個氮原子和兩個氧原子配位形成四配位結構。

本發明以溶劑熱法合成配位聚合物晶體，包括以下步驟：以5質量份2,5-吡啶-二羧酸、3質量份六水合氯化釹、2質量份溴化銅為原料，以100-120質量份去離子水作溶劑，將pH調至6-7，置于不銹鋼高壓反應釜中，使此溶液體積與高壓反應釜的容積比為6:25，在140-170℃反應72-120h，緩慢降溫24h-48h至室溫，得到金屬-有機配位聚合物晶體。

上述pH優選6。

優選以5質量份2,5-吡啶-二羧酸、3質量份六水合氯化釹、2質量份溴化銅為原料，以120質量份去離子水作溶劑，將pH調至6，置于不銹鋼高壓反應釜中，使此溶液體積與高壓反應釜的容積比為6∶25，在160℃反應72，緩慢降溫48h至室溫，得到金屬-有機配位聚合物晶體，尤其

本發明的優點和積極效果：該項方法所合成的金屬-有機配位聚合物易于制備，且所得聚合物熱穩定性較好，并具有半導體性質，可用于半導體器件。

附圖說明：

圖1實施例1制備的配位聚合物的分子結構圖中的結構單元；

圖2實施例1制備的配位聚合物沿[001]的堆積圖；

圖3實施例1制備的配位聚合物的熱重-差熱譜圖；

圖4實施例1制備的配位聚合物的F-E曲線圖。

具體實施方式

本發明采用具體實施進行說明，但本發明不限于下述實施例。

實施例1：

用水熱法合成配合物晶體（所有物質均為質量份數，此處的每質量份為0.01g）。將3份氯化釹、2份溴化銅和5份2,5-吡啶二羧酸加入裝有120份去離子水、容積為25mL的內襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中，將pH調至6，然后在160℃下恒溫反應72h，勻速降溫48h至室溫，得到藍紫色顆粒狀晶體。

選取尺寸為0.15×0.08×0.05mm的深藍紫色顆粒狀晶體用于X射線衍射實驗。在室溫(293K)下，用Smart?Apex型單晶X-射線衍射儀，以MoKα射線為光源，采用ω掃描方式收集衍射數據，其結構單元見圖1，配合物晶體的單晶X射線晶體結構分析結果：配位聚合物為[Nd₂Cu₃(pydc)₆(H₂O)₁₀]·14H₂O，單斜晶系，空間點群C2/c，晶胞參數a=1.5668(2)nm，b=1.44975(14)nm，c=2.94213(15)nm，α=90°，β=100.093(10)°，γ=90°；V＝6.5797(12)nm³，Z=4，R₁=0.0356，ωR₂=0.0750，并測得聚合物的平均分子量為1873。

配位聚合物沿[001]的堆積圖見圖2，可以看出呈層疊式波浪狀的長鏈，具有潛在的半導體性質。