一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf

上传人:r7 文档编号:171092 上传时间:2018-01-31 格式:PDF 页数:7 大小:457.79KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410464019.1

申请日:

2014.09.14

公开号:

CN104311577A

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

发明专利申请公开后的撤回IPC(主分类):C07F1/08申请公开日:20150128|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 1/08申请日:20140914|||公开

IPC分类号:

C07F1/08

主分类号:

C07F1/08

申请人:

刘国政

发明人:

刘国政; 段达

地址:

518104 广东省东莞市黄江镇北岸村环村一路17号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法。一种具有一维结构的配位聚合物,化学式为C16H18N4CuBr2,所述具有一维结构的配位聚合物为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=7.6971(10)Å,b=16.798(2)Å,c=10.4035(13)Å,α=γ=90º,β=99.252(2)º,V=1327.63Å3。本发明的配位聚合物易于制备,化学稳定性好,在催化、气体分离、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。而且合成该配位聚合物采用的溶剂热法有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体,且制备方法简单,无污染。

权利要求书

1.  一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于:化学式为C16H18N4CuBr2

2.
  根据权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于:所述配位聚合物为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=7.6971(10) ?,b=16.798(2) ?,c=10.4035(13) ?,α=γ= 90o,β=99.252(2) o, V=1327.63 ?3

3.
  根据权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于:铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑配体中的N原子配位,与两个Br原子配位。

4.
  权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:将1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2加入至含有盐酸的N,N-二甲基甲酰胺溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后缓慢升温至溶剂热条件下反应,反应后降至室温得到所述一种具有一维结构的配位聚合物。

5.
  根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述溶剂热的反应温度为100~140℃。

6.
  根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述反应的反应时间为72~100小时。

7.
  根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述的升温为2℃/小时~5℃/小时升至反应温度。

8.
  根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2的摩尔比为1:3.8~4.2。

9.
  根据权利要求8所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2的摩尔比优选为1:4。

10.
  根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述盐酸的摩尔浓度为0.004~0.006mol/L。

说明书

一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法。 
背景技术
近年来,功能型配位聚合物由于其结构的多样性和优异的功能特性己经成为材料科学领域发展的一个重要的前沿方向之一。配位聚合物通常是指金属离子中心和有机配体通过自组装而形成的具有周期性网络结构的骨架化合物,其中包括一维(1D)、二维(2D)或三维(3D)结构。它既不同于简单配合物也不同于一般的无机化合物或有机高分子化合物,它可以包含多种多样的金属离子和有机配体,因此具有种类的多样性和特殊的物理、化学性质。金属-有机配位化合物的研究跨越了无机化学、有机化学、配位化学、材料化学等多个学科和门类,并在催化,非线性光学,磁学和光学等方面表现出极好的应用前景。 
1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑(又称为对苯吡唑)配体很少被用来合成金属有机配合物,但是该配体是由于其苯环连接的两个吡唑环带有一定的扭角,具有一定的柔性,且吡唑环既有氢键的受体原子(N),又有氢键给体基团(N-H),配位点多且体系内容易形成氢键网络。另外,吡唑类配体既可以作中性配体,又可以去掉质子,作阴离子配体,为结构的多样化创造了条件。 
  
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑为配体的具有一维结构的配位聚合物。 
本发明的另一个目的是提供上述配位聚合物的制备方法。 
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现: 
一种具有一维结构的配位聚合物,化学式为C16H18N4CuBr2,所述具有一维结构的配位聚合物为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为a=7.6971(10) ?,b=16.798(2) ?,c=10.4035(13) ?,α=γ= 90o,β=99.252(2) o, V=1327.63 ?3
进一步的,铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑中的N原子配位,Cu-N的键长为1.965(3)?,与两个Br原子配位,Cu-Br的键长为2.4257(5)?。 
一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法:将1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2加入至含有盐酸的N,N-二甲基甲酰胺溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后缓慢升温至溶剂热条件下反应,反应后降至室温得到所述一种具有一维结构的配位聚合物。 
其中,1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑英文名为1,4-bis(3,5-dimethyl-1H-pyrazol-4-yl)benzene,其化学结构式如下所示: 
  
进一步的,所述溶剂热的反应温度为100~140℃。
进一步的,所述反应的反应时间为72~100小时。 
进一步的,所述的升温为2℃/小时~5℃/小时升至反应温度。 
进一步的,所述1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2的摩尔比为1:3.8~4.2。 
进一步的,所述1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑和CuBr2的摩尔比优选为1:4。 
进一步的,所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于:所述盐酸的摩尔浓度为0.004~0.006mol/L。 
本发明具有如下有益效果: 
本发明的配位聚合物易于制备,化学稳定性好,在催化、气体分离、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。而且合成该配位聚合物采用的溶剂热法有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体,且制备方法简单,无污染。
附图说明
图1为本发明的一种具有一维结构的配位聚合物C16H18N4CuBr2以金属中心Cu的配位环境图。 
图2为本发明的一种具有一维结构的配位聚合物C16H18N4CuBr2的一维结构示意图。 
  
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。 
本发明所用的1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑按照无机化学《Inorganic Chemistry》2005年25期9471~9488页上描述的方法制备,在本发明中不再详细描述。 
实施例1
将CuBr2(0.32mmol)和1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑(0.08mmol)加入至含有盐酸浓度为0.005mol/L的N,N-二甲基甲酰胺溶剂(8mL)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10min,然后以每小时5℃的速度加热到120℃,保温96h,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约61.7%(基于Cu)。
然后将上述具有一维结构的配位聚合物进行结构表征 
晶体X-射线衍射数据采用Burkcer Smart CCD单晶衍射仪测定。MoKa辐射(λ=0.71073 ?),石墨单色器,以ω扫描方式收集数据,并进行Lp因子校正和经验吸收校正。先用直接法确定金属原子及部分其他非氢原子的位置,然后用差值函数法和最小二乘法求出其余全部非氢原子坐标,并用理论加氢法得到氢原子位置或从差值傅立叶图上找到,用全矩阵最小二乘法对结构进行修正。晶体学参数见表1,结构见图1,图2。
表1.   具有一维结构的配位聚合物的晶体学参数与结构解析
 
该配位聚合物中,每个铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑中的N原子配位,Cu-N的键长为1.965(3)?,与两个Br原子配位,Cu-Br的键长为2.4257(5)?,如图1所示。其中,每个1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑分子与两个铜原子配位,最终形成如图2所示的一维配位聚合物。
实施例2
将CuBr2(0.304mmol)和1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑(0.08mmol)加入至含有盐酸浓度为0.004mol/L的N,N-二甲基甲酰胺溶剂(8mL)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10min,然后以每小时5℃的速度加热到100℃,保温72h,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约52.4%(基于Cu)。
实施例3
将CuBr2(0.336mmol)和1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑(0.08mmol)加入至含有盐酸浓度为0.006mol/L的N,N-二甲基甲酰胺溶剂(8mL)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10min,然后以每小时2℃的速度加热到140℃,保温100h,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约48.9%(基于Cu)。
实施例4
将CuBr2(0.32mmol)和1,4-二-4'-(3',5'-二甲基)-吡唑(0.08mmol)加入至含有盐酸浓度为0.005mol/L的N,N-二甲基甲酰胺溶剂(8mL)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10min,然后以每小时3℃的速度加热到110℃,保温90h,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约56.3%(基于Cu)。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。 

一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf_第1页
第1页 / 共7页
一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf_第2页
第2页 / 共7页
一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf_第3页
第3页 / 共7页
点击查看更多>>
资源描述

《一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法.pdf(7页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104311577A43申请公布日20150128CN104311577A21申请号201410464019122申请日20140914C07F1/0820060171申请人刘国政地址518104广东省东莞市黄江镇北岸村环村一路17号72发明人刘国政段达54发明名称一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法57摘要本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法。一种具有一维结构的配位聚合物,化学式为C16H18N4CUBR2,所述具有一维结构的配位聚合物为单斜晶系,P21/C空间群,晶胞参数为A7697110,B167982,C10403513,90,。

2、992522,V1327633。本发明的配位聚合物易于制备,化学稳定性好,在催化、气体分离、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。而且合成该配位聚合物采用的溶剂热法有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体,且制备方法简单,无污染。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104311577ACN104311577A1/1页21一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于化学式为C16H18N4CUBR2。2根据权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于所述配位聚合物为单斜晶。

3、系,P21/C空间群,晶胞参数为A7697110,B167982,C10403513,90,992522,V1327633。3根据权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物,其特征在于铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4二43,5二甲基吡唑配体中的N原子配位,与两个BR原子配位。4权利要求1所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于将1,4二43,5二甲基吡唑和CUBR2加入至含有盐酸的N,N二甲基甲酰胺溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后缓慢升温至溶剂热条件下反应,反应后降至室温得到所述一种具有一维结构的配位聚合物。5根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备。

4、方法,其特征在于所述溶剂热的反应温度为100140。6根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于所述反应的反应时间为72100小时。7根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于所述的升温为2/小时5/小时升至反应温度。8根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于所述1,4二43,5二甲基吡唑和CUBR2的摩尔比为13842。9根据权利要求8所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于所述1,4二43,5二甲基吡唑和CUBR2的摩尔比优选为14。10根据权利要求4所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制。

5、备方法,其特征在于所述盐酸的摩尔浓度为00040006MOL/L。权利要求书CN104311577A1/4页3一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法技术领域0001本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种具有一维结构的配位聚合物及其制备方法。背景技术0002近年来,功能型配位聚合物由于其结构的多样性和优异的功能特性己经成为材料科学领域发展的一个重要的前沿方向之一。配位聚合物通常是指金属离子中心和有机配体通过自组装而形成的具有周期性网络结构的骨架化合物,其中包括一维(1D)、二维(2D)或三维(3D)结构。它既不同于简单配合物也不同于一般的无机化合物或有机高分子化合物,它可以包含多种多样的金属离子。

6、和有机配体,因此具有种类的多样性和特殊的物理、化学性质。金属有机配位化合物的研究跨越了无机化学、有机化学、配位化学、材料化学等多个学科和门类,并在催化,非线性光学,磁学和光学等方面表现出极好的应用前景。00031,4二43,5二甲基吡唑(又称为对苯吡唑)配体很少被用来合成金属有机配合物,但是该配体是由于其苯环连接的两个吡唑环带有一定的扭角,具有一定的柔性,且吡唑环既有氢键的受体原子(N),又有氢键给体基团(NH),配位点多且体系内容易形成氢键网络。另外,吡唑类配体既可以作中性配体,又可以去掉质子,作阴离子配体,为结构的多样化创造了条件。0004发明内容0005本发明所要解决的技术问题是提供一种。

7、以1,4二43,5二甲基吡唑为配体的具有一维结构的配位聚合物。0006本发明的另一个目的是提供上述配位聚合物的制备方法。0007本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现一种具有一维结构的配位聚合物,化学式为C16H18N4CUBR2,所述具有一维结构的配位聚合物为单斜晶系,P21/C空间群,晶胞参数为A7697110,B167982,C10403513,90,992522,V1327633。0008进一步的,铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4二43,5二甲基吡唑中的N原子配位,CUN的键长为19653,与两个BR原子配位,CUBR的键长为242575。0009一种具有一维结构的配位。

8、聚合物的制备方法将1,4二43,5二甲基吡唑和CUBR2加入至含有盐酸的N,N二甲基甲酰胺溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后缓慢升温至溶剂热条件下反应,反应后降至室温得到所述一种具有一维结构的配位聚合物。0010其中,1,4二43,5二甲基吡唑英文名为1,4BIS3,5DIMETHYL1HPYRAZOL4YLBENZENE,其化学结构式如下所示说明书CN104311577A2/4页4进一步的,所述溶剂热的反应温度为100140。0011进一步的,所述反应的反应时间为72100小时。0012进一步的,所述的升温为2/小时5/小时升至反应温度。0013进一步的,所述1,4二43,5二甲基吡唑和。

9、CUBR2的摩尔比为13842。0014进一步的,所述1,4二43,5二甲基吡唑和CUBR2的摩尔比优选为14。0015进一步的,所述的一种具有一维结构的配位聚合物的制备方法,其特征在于所述盐酸的摩尔浓度为00040006MOL/L。0016本发明具有如下有益效果本发明的配位聚合物易于制备,化学稳定性好,在催化、气体分离、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。而且合成该配位聚合物采用的溶剂热法有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体,且制备方法简单,无污染。附图说明0017图1为本发明的一种具有一维结构的配位聚合物C16H18N4CUBR2以金属中心CU的配位环境图。0018图2为本。

10、发明的一种具有一维结构的配位聚合物C16H18N4CUBR2的一维结构示意图。0019具体实施方式0020下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。0021本发明所用的1,4二43,5二甲基吡唑按照无机化学INORGANICCHEMISTRY2005年25期94719488页上描述的方法制备,在本发明中不再详细描述。0022实施例1将CUBR2(032MMOL)和1,4二43,5二甲基吡唑008MMOL)加入至含有盐酸浓度为0005MOL/L的N,N二甲基甲酰胺溶剂(8ML)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10MIN,然后以每小时5的速度加热到120,保温96H,。

11、直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约617(基于CU)。0023然后将上述具有一维结构的配位聚合物进行结构表征晶体X射线衍射数据采用BURKCERSMARTCCD单晶衍射仪测定。MOKA辐射071073,石墨单色器,以扫描方式收集数据,并进行LP因子校正和经验吸收校说明书CN104311577A3/4页5正。先用直接法确定金属原子及部分其他非氢原子的位置,然后用差值函数法和最小二乘法求出其余全部非氢原子坐标,并用理论加氢法得到氢原子位置或从差值傅立叶图上找到,用全矩阵最小二乘法对结构进行修正。晶体学参数见表1,结构见图1,图2。0024表1具有一维结构的配位聚合物的晶体。

12、学参数与结构解析该配位聚合物中,每个铜原子采用四配位模式,分别与两个1,4二43,5二甲基吡唑中的N原子配位,CUN的键长为19653,与两个BR原子配位,CUBR的键长为242575,如图1所示。其中,每个1,4二43,5二甲基吡唑分子与两个铜原子配位,最终形成如图2所示的一维配位聚合物。0025实施例2将CUBR2(0304MMOL)和1,4二43,5二甲基吡唑008MMOL)加入至含有盐酸浓度为0004MOL/L的N,N二甲基甲酰胺溶剂(8ML)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10MIN,然后以每小时5的速度加热到100,保温72H,直接降温到室温。过滤并洗涤。

13、得到深红色的配位聚合物晶体,产率约524(基于CU)。说明书CN104311577A4/4页60026实施例3将CUBR2(0336MMOL)和1,4二43,5二甲基吡唑008MMOL)加入至含有盐酸浓度为0006MOL/L的N,N二甲基甲酰胺溶剂(8ML)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10MIN,然后以每小时2的速度加热到140,保温100H,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约489(基于CU)。0027实施例4将CUBR2(032MMOL)和1,4二43,5二甲基吡唑008MMOL)加入至含有盐酸浓度为0005MOL/L的N,N二甲基甲酰胺溶剂(8ML)中,溶液于室温中混合,加入到聚四氟乙烯高压反应釜中,常温搅拌10MIN,然后以每小时3的速度加热到110,保温90H,直接降温到室温。过滤并洗涤得到深红色的配位聚合物晶体,产率约563(基于CU)。0028以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。说明书CN104311577A1/1页7图1图2说明书附图CN104311577A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 有机化学〔2〕


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1