[發(fā)明專利]一種金屬鋅配位聚合物的制備方法及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110927139.0
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113698616B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 王炎
• 申請（專利權）人: 呂梁學院;王炎
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G01N21/64
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發(fā)明提供了一種金屬鋅配位聚合物的制備方法及其應用，金屬鋅配位聚合物化學簡式為：[Zn₂(μ₂?bcpb)(μ₄?bcpb)(2,2'?bipy)₂]_n，其中bcpb^2?為去質(zhì)子化的1,4?雙(2'?羧基苯氧基)苯，2,2'?bipy為2,2'?聯(lián)吡啶。該金屬鋅配位聚合物通過水熱方法制得，即：按摩爾比為2:2:1將Zn(NO₃)₂·6H₂O、2,2'?聯(lián)吡啶和1,4?雙(2'?羧基苯氧基)苯加入到聚四氟乙烯管中，再加入1mL的N,N?二甲基甲酰胺和6mL水，用0.25mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH至5.0，將聚四氟乙烯管放入到反應釜中以413K反應3天。冷卻到室溫后收集到無色透明的塊狀晶體，蒸餾水洗滌，真空干燥即可。該金屬鋅配位聚合物是具有雙核鋅次級結構單元的二維結構。其在水溶液中對丙酮和二價銅離子具有很好的選擇性檢測，且該配合物至少能重復五次以上使用，可作為高效的檢測丙酮和二價銅離子的熒光探針。

技術領域

本發(fā)明涉及鋅配位聚合物領域，特別涉及一種金屬鋅配位聚合物的制備方法及其應用。

背景技術

丙酮是一種具有芳香氣味的液體，易燃、易揮發(fā)、易溶于水和甲醇，化學性質(zhì)較為活潑。對人體有害，長期接觸丙酮易導致中毒，常表現(xiàn)為氣急、惡心、嘔吐、頭痛。銅是一種具有紫紅色光澤的金屬，密度為8.92g/cm³。自然界中銅主要以金屬銅、一價銅和二價銅三種形式存在，作為人體必須的微量元素，微量的銅離子對人體是有益的。但是，人體中銅離子過量會引起肝硬化、腹瀉、嘔吐、運動障礙和知覺神經(jīng)障礙。因此，檢測飲用水和工業(yè)廢水中丙酮和二價銅離子至關重要，具有合成簡單、識別速度快、成本低等優(yōu)點的熒光探針成為了目前研究較熱的檢測方法。所以，設計和合成可用于丙酮和二價銅離子的熒光探針，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于過渡金屬鋅(II)，1,4-雙(2'-羧基苯氧基)苯和2,2'-聯(lián)吡啶構筑的具有二維結構的配位聚合物的制備方法，以及該配合物作為熒光探針在水溶液中檢測丙酮和二價銅離子的應用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種金屬鋅配位聚合物，其化學簡式為：[Zn₂(μ₂-bcpb)(μ₄-bcpb)(2,2'-bipy)₂]_n，其中bcpb^2-為去質(zhì)子化的1,4-雙(2'-羧基苯氧基)苯，2,2'-bipy為2,2'-聯(lián)吡啶，n為聚合度，其結構式為：

該金屬鋅配合物屬于三斜晶系，空間群為P1。不對稱單元是由一個Zn原子、一個2,2'-聯(lián)吡啶和兩個1/2主配體組成。Zn原子為五配位并且組成三角雙錐形ZnO₃N₂單元，Zn原子分別與來自不同配體羧酸上的三個氧原子和來自2,2'-聯(lián)吡啶上的兩個N原子配位，形成了一個扭曲的三角雙錐幾何構型。Zn-O鍵的鍵長范圍在之間，Zn-N鍵的鍵長分別為2.1393(18)和O-Zn-O夾角的范圍在76.05(6)-133.10(6)°之間。X證實射線粉末衍射證實晶體樣品均一穩(wěn)定。

本發(fā)明提供了上述金屬鋅配位聚合物的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：按摩爾比2:2:1將Zn(NO₃)₂·6H₂O、2,2'-聯(lián)吡啶和1,4-雙(2'-羧基苯氧基)苯加入到聚四氟乙烯管中，再加入1mL的N,N-二甲基甲酰胺和6mL水，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為5.0；

步驟2：將此聚四氟乙烯管置于不銹鋼反應釜中密封，在413K下反應3天，冷卻到室溫，即可析出無色透明塊狀晶體，蒸餾水洗滌，真空干燥，即得所述金屬鋅配位聚合物。