[發明專利]一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 202011434277.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112592486B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 鐘開龍;吳曉瓊;許錫婷
• 申請（專利權）人: 南京科技職業學院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物及其制備。配位聚合物是由金屬Cd離子和兩種有機分子配體配位構筑而成，本發明所述Cd(II)混配配位聚合物的制備方法簡單，操作方便，產率高，重現性好。本發明所述Cd(II)配位聚合物穩定性好，具有熒光性質，有望用作熒光材料。

技術領域

本發明涉及配位聚合物材料領域，尤其涉及一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物及其制備方法。

背景技術

1989年，澳大利亞的Richard Robson教授發表了關于配位聚合物（CPs）的第一篇論文，由于配位聚合物作為一種新型分子功能材料，它具有迷人的拓撲結構及其在催化、吸附、分子識別、分子發光等材料科學領域的潛在應用而受到了科學家們的廣泛關注。在過去三十多年中，科學工作者們合成了大量的具有新型拓撲結構的配位聚合物并對其應用性能進行了研究。

有機氮雜環類配體，如吡嗪及其衍生物等具有良好的絡合配位性能。有機羧酸類配體具有豐富的配位模式，特別是芳香類羧酸配體由于其自身骨架的剛性特征，形成的配合物骨架結構能夠有效的防止貫穿結構的產生，為構筑多孔材料奠定了基礎。基于對目標結構的設計可控性，人們常常結合這兩類配體各自的優勢來構筑新的功能混配配位聚合物。熒光性質是含d¹⁰金屬離子的配位聚合物的一個重要性能，開發其在發光器件、化學傳感器等方面的應用已成為熒光CPs材料一個活躍的研究領域。

在本專利申請工作之前，尚沒有關于3-硝基苯甲酸、吡嗪和CdCl₂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和科學論文的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物。

本發明的另一個目的是提供上述Cd(II)配位聚合物的制備方法。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物，化學式為C₁₈H₁₄N₄O₉Cd,所述鎘二維配位聚合物屬于單斜晶系，C2/c空間群，晶胞參數為a＝22.390(4)?，b＝6.2758(13)?，c＝14.962(3)?，α＝90 °，β＝104.15(3) °，γ＝90°，V＝2038.6(7)?³。

進一步地，Cd中心原子位于二重對稱軸上，采用七配位變形的五角雙錐配位構型，與來自二個3-硝基苯甲酸根的4個羧基O原子、兩個不同吡嗪配體上的2個N原子及一個水分子O配位；Cd－O鍵的鍵長分別為2.277(4)?、2.381(2)及2.418(3)?，Cd－N鍵的鍵長為2.358(3)?。

進一步地，每個橋聯吡嗪配體連接兩個Cd中心形成沿[0 1 0]方向延伸的一維鏈狀結構。

進一步地，上述的一維鏈狀結構進一步通過典型O—H…O氫鍵作用，構筑形成一個二維超分子網絡結構。

一種具有二維超分子結構的Cd(II)配位聚合物的制備方法：將3-硝基苯甲酸、吡嗪和氯化鎘加入乙醇和蒸餾水的混合溶液中，充分攪拌后過濾，然后將所述濾液置于高壓反應釜中，在溶劑熱條件下進行加熱反應后緩慢冷卻得到所述Cd(II)配位聚合物。

進一步的，所述的加熱溫度為120~160℃。

進一步的，所述加熱反應時間為48~96小時。

進一步的，所述的降溫為2℃/小時~10℃/小時降至室溫。