[發(fā)明專利]二維鋅配位聚合物及其制備方法

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113321814A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 阮百豪;李明星
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發(fā)明公開了一種二維鋅配位聚合物及其制備方法。本發(fā)明配合物屬于單斜晶系，P2₁/n空間群，具有二維網(wǎng)狀結構，在其結構單元中包含1個晶體學獨立的Zn(II)離子，1個部分脫質(zhì)子的1,3,5?三羧基甲氧基苯配體，0.5個4,4'?bipy配體和一個配位水分子。本發(fā)明利用1,3,5?三羧基甲氧基苯為主配體、乙酸鋅為金屬源，通過水熱法合成目標聚合物，制備工藝簡便、成本低廉、重復性好，為合成和研究過渡金屬配合物提供了一定的依據(jù)。研究了該配位聚合物加熱到300℃后骨架依然能維持，說明其具有良好的熱穩(wěn)定性。在室溫下測試了配合物的固體熒光的發(fā)射光譜，結果表明，配合物具有熒光性，具有制備發(fā)光器件的潛在應用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于有機和無機復合材料領域，涉及一種二維鋅配位聚合物及其制備方法。

背景技術

配位聚合物是一種作為具有多孔態(tài)、周期性無限空間拓撲網(wǎng)絡結構的材料，它相比于傳統(tǒng)的無機多孔材料，具有更大的比表面積、開放的金屬位點，使得可以選擇特定的金屬離子與有機配體之間形成配位來得到具有特定功能的配合物。然而，大多數(shù)已報道的具有熒光特性的配位聚合物耐熱性都不能令人滿意，這極大限制了這類材料的應用。因此，合理設計和合成具有良好耐熱性的具有催化功能的配位聚合物仍然是一個重大挑戰(zhàn)。因此，依據(jù)軟硬酸堿理論，在金屬離子為Zn²⁺這類軟酸時，使用4,4'-聯(lián)吡啶之類的軟堿通常會產(chǎn)生結合力更強的配位鍵，相比傳統(tǒng)無機或有機催化材料可以有效提升水穩(wěn)定性。

醚鍵連接的柔性多羧酸配體由于醚鍵能在自組裝過程中自由旋轉(zhuǎn)，可以給組裝而成的配合物帶來更好的柔韌性和結構的多樣性。由此選擇醚鍵連接的柔性多羧酸配體和具有特別性質(zhì)的金屬配位合成穩(wěn)定性強、具有應用價值的配位聚合物。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種二維鋅配位聚合物及其制備方法，該聚合物具有良好的耐熱性和熒光性能。本發(fā)明利用1,3,5-三羧基甲氧基苯為主配體、乙酸鋅為金屬源，通過水熱法合成目標聚合物，制備工藝簡便、成本低廉、重復性好。

為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種二維鋅配位聚合物，該二維鋅配位聚合物的化學式為：

Zn(HTCMB)(4,4'-bipy)_0.5(H₂O)₂，其中1,3,5-三羧基甲氧基苯(H₃TCMB)為主配體，H₃TCMB處于部分脫質(zhì)子狀態(tài)，4,4'-bipy為含氮的配體；該二維鋅配位聚合物為單斜晶系，P2₁/n空間群，具有多孔的二維網(wǎng)絡。本發(fā)明聚合物是以柔性三羧酸配體構筑的鋅配位聚合物。

優(yōu)選地，二維鋅配位聚合物的基本結構單元包含1個晶體學獨立的Zn(II)離子，1個部分脫質(zhì)子的1,3,5-三羧基甲氧基苯配體，0.5個4,4'-bipy配體和一個配位水分子；鋅離子為五配位，由一個單齒配位的羧酸氧原子O4，兩個螯合配位的羧酸氧原子O1、O6，氮原子N1，水分子上的氧原子O7W配位，形成三角雙錐構型。

優(yōu)選地，二維鋅配位聚合物的Zn–O鍵鍵長分布在之間；優(yōu)選Zn–O鍵平均鍵長為Zn-N鍵的鍵長為

優(yōu)選地，二維鋅配位聚合物的O-Zn-O的鍵角范圍為96.27(11)～113.59(13)°；O-Zn-N的鍵角范圍為104.61(14)～126.16(13)°。

優(yōu)選地，二維鋅配位聚合物的晶胞參數(shù)：α＝90°，β＝103.943(3)°，γ＝90°，Z＝4，Dc＝1.663g/cm³，F(xiàn)(000)＝1100。

一種本發(fā)明二維鋅配位聚合物的制備方法，具體步驟為：

a.將1,3,5-三羧基甲氧基苯溶于無水乙醇或無水甲醇中，得到配體溶液；