[發明專利]一種含錳雙核三維聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201410682734.2
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104447872A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李博蘭
• 申請（專利權）人: 李博蘭
• 主分類號: C07F13/00
• 分類號: C07F13/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 趙瑾

技術領域

本發明涉及配位化學領域，特別涉及一種含錳雙核三維聚合物及其制備方法。

背景技術

在當今，利用晶體工程原理，設計和合成新穎的配位聚合物成為無機化學和材料化學研究領域的一個熱點方向之一，不僅是因為它們在材料領域潛在應用價值，更是因為其迷人的骨架結構和拓撲美學特點。目前，合成配合物骨架最容易也最為有效的一種方法就是選擇精心設計的多功能有機橋聯配體和過渡金屬或者稀土金屬離子或金屬簇在水熱或者溶劑熱條件下進行自主裝反應。由剛性配體構筑的配位聚合物，其骨架結構相對比較穩定，在不同配位環境下基本不會發生顯著變化，因而更容易實現對結構控制。目前，對雜環羧酸配體的研究大部分都集中在?N-雜環羧酸類配體上，因為雜環?N原子比?O?原子和?S?原子更易給出電子，能夠有效地參與配位。此外，這類配體還具有骨架穩定，配位模式靈活等特點能夠構筑出多樣的具有新穎拓撲結構和優異性能的配位化合物。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有N-雜環羧酸類作為配體的含錳雙核三維聚合物。

本發明的另一個目的在于提供上述聚合物的制備方法。

一種含錳雙核三維聚合物，化學式為C₂₆H₂₁N₅O₉Mn₂，述聚合物為三斜晶系，P-1空間群，晶胞參數為a=10.935(2)??，b=12.251(3)??，c=14.637(8)??，α=101.73(1)?o，β=?113.02(4)?o，γ=112.83(4)o，?V=1941.51(3)??³。

進一步的，在該聚合物中，錳原子采取六配位八面體的模式，每個錳原子分別與三個煙酸上的三個O原子、一個水分子中的O原子以及另外兩個煙酸上的N原子配位。

一種含錳雙核三維聚合物的制備方法：將有機配體煙酸和可溶性錳鹽溶于乙腈和水的混合溶劑中，在室溫下攪拌形成混合液，然后將所述混合液在溶劑熱條件下加熱反應后緩慢降溫得到所述的三維聚合物。

進一步的，所述的加熱溫度為150℃~170℃，加熱反應時間為36~72小時。

進一步的，所述的降溫為2℃/小時~5℃/小時降至室溫。

進一步的，所述可溶性錳鹽為硝酸錳、氯化錳中的至少一種。

進一步的，所述煙酸和可溶性錳鹽的摩爾比為1.8~2.2:1~1.2。

進一步的，所述煙酸和可溶性錳鹽的摩爾比優選為2:1。

進一步的，所述乙腈和水的體積比為3.5~5:3。

本發明具有如下有益效果：

本發明的三維聚合物易于制備，化學穩定性好，在催化、氣體分離、分子識別、分子發光等領域有非常好的潛在的應用前景。而且合成該三維聚合物采用的溶劑熱法有利于生長極少缺陷、取向好、完美的晶體，且制備方法簡單，無污染。

附圖說明

圖1為本發明的含錳雙核三維聚合物C₂₆H₂₁N₅O₉Mn₂以金屬中心Mn的雙核配位環境圖。

圖2為本發明的含錳雙核三維聚合物C₂₆H₂₁N₅O₉Mn₂的三維結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細的說明，實施例僅是本發明的優選實施方式，不是對本發明的限定。

實施例1

將0.1mmol有機配體煙酸和0.05mmol硝酸錳溶于14mL乙腈和水的混合溶劑中（乙腈和水的體積比為4:3），在室溫下攪拌形成混合液，然后將所述混合液置入25mL反應釜中在溶劑熱160℃條件下加熱反應72小時后以5℃/小時降至室溫得到所述的三維聚合物，產率為63.3%?(基于Mn)。

然后將上述聚合物進行結構表征。