基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410672567.3

申请日:

2014.11.22

公开号:

CN104402932A

公开日:

2015.03.11

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):C07F13/00申请公开日:20150311|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F13/00申请日:20141122|||公开

IPC分类号:

C07F13/00

主分类号:

C07F13/00

申请人:

刘国政

发明人:

刘国政

地址:

523750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:

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内容摘要

本发明涉及配位化学领域,特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法。一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6)?,b=28.1157(6)?,c=24.7514(12)?,α=β=γ=90o,V=19565.8(11)?3。本发明的含锰化合物合成方法简单,合成的含锰化合物通过柔性含氮配体形成三维结构,因此该化合物的热稳定性强,而苯环上的硫醇脱氢后形成硫硫对联,有利于电子传导。所以,该含锰化合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。

权利要求书

权利要求书
1.  一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,其特征在于:化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2。

2.  根据权利要求1所述的一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,其特征在于,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6) ?,b=28.1157(6) ?,c=24.7514(12) ?,α=β=γ=90 o,V=19565.8(11) ?3。

3.  权利要求1所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:将有机配体4-巯基苯甲酸、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑和氯化锰溶于乙腈当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锰化合物。

4.  根据权利要求3所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述的加热温度为110℃~130℃,加热反应时间为48~96小时。

5.  根据权利要求3所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温。

6.  根据权利要求3所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比为1~3:1~3:2。

7.  根据权利要求6所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比优选为1:1:2。

说明书

说明书基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法
 
技术领域
本发明涉及配位化学领域,特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法。
 
背景技术
在金属有机框架化合物的设计合成中,不仅可用单一配体进行构筑,而且还可采用混合配体来实现,利用混合配体,在配体的选择空间会更大,可以灵活地去设计柔性配体的长度,调节孔径的大小,从而使合成得到的金属有机框架化合物在气体储存、分离及吸附等方面具有潜在应用。
基于大量的文献报道,混合配体大多选择羧酸配体和柔性含氮配体组合在一起,这样一方面可以调节羧酸配体的长度,例如选择带苯环的羧酸配体,由于存在π-π共轭,容易形成具有发光性质的金属有机框架化合物,另一方面可以设计柔性含氮配体的长度,形成动态多孔的金属有机框架化合物。
 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物。
本发明的另一个目的在于提供上述含锰化合物的制备方法。
一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6) ?,b=28.1157(6) ?,c=24.7514(12) ?,α=β=γ=90 o,V=19565.8(11) ?3。
基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法为:将有机配体4-巯基苯甲酸、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑和氯化锰溶于乙腈当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锰化合物。
进一步的,所述的加热温度为110℃~130℃,加热反应时间为48~96小时。
进一步的,所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温。
进一步的,所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比为1~3:1~3:2。
进一步的,所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比优选为1:1:2。
 
本发明具有如下有益效果:
本发明的含锰化合物合成方法简单,合成的含锰化合物通过柔性含氮配体形成三维结构,因此该化合物的热稳定性强,而苯环上的硫醇脱氢后形成硫硫对联,有利于电子传导。所以,该含锰化合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。
 
附图说明
图1为本发明的含锰化合物以金属中心Mn的配位环境图。
图2为本发明的含锰化合物的三维结构示意图。
 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。
实施例1
将0.1 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为71.4% (基于Mn)。
然后将上述化合物进行结构表征。
该化合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上,用MoKα辐射(λ = 0.71073 ?),以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正,吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构,然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标,并用理论加氢法得到氢原子位置(C?H 1.083 ?),用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。化合物晶体学参数见表1。结构见图1,图2。
表1.   晶体学参数与结构解析

单晶X射线衍射数据表明该含锰化合物属于中心对称的四方晶系,I41/acd空间群,如图1所示,每个Mn原子分别与两个3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑分子上的N (Mn-N键长为2.206 (6) ?)配位,以及两个4-巯基苯甲酸分子上的O (Mn-O键长为2.205 (5) ?)配位,而且每个Mn原子上还有一个Cl原子与其配位。每个3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑分子桥联两个Mn原子,每个4-巯基苯甲酸分子桥联一个Mn原子,两个4-巯基苯甲酸分子上的S与S对联,最终形成了一个三维多孔的金属有机框架化合物(如图2所示)。
实施例2
将0.1 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.2 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热115℃条件下加热反应60小时后以4℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为54.9% (基于Mn)。
实施例3
将0.3 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热110℃条件下加热反应96小时后以3℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为44.6% (基于Mn)。
实施例4
将0.1 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.3 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热130℃条件下加热反应48小时后以2℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为64.3% (基于Mn)。
实施例5
将0.2 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热125℃条件下加热反应80小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为53.7% (基于Mn)。
 
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。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410672567.3(22)申请日 2014.11.22C07F 13/00(2006.01)(71)申请人刘国政地址 523750 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(54) 发明名称基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法(57) 摘要本发明涉及配位化学领域,特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法。一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6),b=28.1157。

2、(6),c=24.7514(12),= 90,V=19565.8(11)3。本发明的含锰化合物合成方法简单,合成的含锰化合物通过柔性含氮配体形成三维结构,因此该化合物的热稳定性强,而苯环上的硫醇脱氢后形成硫硫对联,有利于电子传导。所以,该含锰化合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。(51)Int.Cl.(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2页(10)申请公布号 CN 104402932 A(43)申请公布日 2015.03.11CN 104402932 A1/1页21.一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰。

3、化合物,其特征在于:化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2。2.根据权利要求1所述的一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,其特征在于,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6) ,b=28.1157(6) ,c=24.7514(12) ,= 90 ,V=19565.8(11) 3。3.权利要求1所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:将有机配体4-巯基苯甲酸、3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑和氯化锰溶于乙腈当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锰化合物。4.根据权利要求3。

4、所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述的加热温度为110130,加热反应时间为4896小时。5.根据权利要求3所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述的降温为2/小时5/小时降至室温。6.根据权利要求3所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比为13:13:2。7.根据权利要求6所述的基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法,其特征在于:所述3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比优选为1:1:2。权。

5、 利 要 求 书CN 104402932 A1/4页3基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法0001 技术领域0002 本发明涉及配位化学领域,特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物及其制备方法。0003 背景技术0004 在金属有机框架化合物的设计合成中,不仅可用单一配体进行构筑,而且还可采用混合配体来实现,利用混合配体,在配体的选择空间会更大,可以灵活地去设计柔性配体的长度,调节孔径的大小,从而使合成得到的金属有机框架化合物在气体储存、分离及吸附等方面具有潜在应用。0005 基于大量的文献报道,混合配体大多选择羧酸配体和柔性含氮配体组合在一起,这样一方面可以调节羧酸配体的长。

6、度,例如选择带苯环的羧酸配体,由于存在-共轭,容易形成具有发光性质的金属有机框架化合物,另一方面可以设计柔性含氮配体的长度,形成动态多孔的金属有机框架化合物。0006 发明内容0007 本发明所要解决的技术问题是提供基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物。0008 本发明的另一个目的在于提供上述含锰化合物的制备方法。0009 一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物,化学式为C34H32N8S2Mn2Cl2,所述化合物为四方晶系,I41/acd空间群,晶胞参数为a=28.1157(6) ,b=28.1157(6) ,c=24.7514(12) ,= 90 ,V=19565.8(11) 3。001。

7、0 基于柔性含氮和羧酸双配体的含锰化合物的制备方法为:将有机配体4-巯基苯甲酸、3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑和氯化锰溶于乙腈当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液在溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锰化合物。0011 进一步的,所述的加热温度为110130,加热反应时间为4896小时。0012 进一步的,所述的降温为2/小时5/小时降至室温。0013 进一步的,所述3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比为13:13:2。0014 进一步的,所述3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、4-巯基苯甲酸和氯化锰的摩尔比优选为1:1:2。0015。

8、 本发明具有如下有益效果:本发明的含锰化合物合成方法简单,合成的含锰化合物通过柔性含氮配体形成三维结构,因此该化合物的热稳定性强,而苯环上的硫醇脱氢后形成硫硫对联,有利于电子传导。说 明 书CN 104402932 A2/4页4所以,该含锰化合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。0016 附图说明0017 图1为本发明的含锰化合物以金属中心Mn的配位环境图。0018 图2为本发明的含锰化合物的三维结构示意图。0019 具体实施方式0020 下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。0021 实施例1将0.1。

9、 mmol3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热120条件下加热反应72小时后以5/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为71.4% (基于Mn)。0022 然后将上述化合物进行结构表征。0023 该化合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上,用MoK辐射( = 0.71073 ),以扫描方式收集并进行Lp因子校正,吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构,然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标,并用理论。

10、加氢法得到氢原子位置(CH 1.083 ),用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。化合物晶体学参数见表1。结构见图1,图2。0024 表1. 晶体学参数与结构解析说 明 书CN 104402932 A3/4页5单晶X射线衍射数据表明该含锰化合物属于中心对称的四方晶系,I41/acd空间群,如图1所示,每个Mn原子分别与两个3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑分子上的N (Mn-N键长为2.206 (6) )配位,以及两个4-巯基苯甲酸分子上的O (Mn-O键长为2.205 (5) )说 明 书CN 104402932 A4/4页6配位,而且每个Mn原子上还。

11、有一个Cl原子与其配位。每个3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑分子桥联两个Mn原子,每个4-巯基苯甲酸分子桥联一个Mn原子,两个4-巯基苯甲酸分子上的S与S对联,最终形成了一个三维多孔的金属有机框架化合物(如图2所示)。0025 实施例2将0.1 mmol3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、0.2 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热115条件下加热反应60小时后以4/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为54.9% (基于Mn)。0026 实施例3将0.3 mmol3,3,5,5-。

12、四甲基-4,4-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热110条件下加热反应96小时后以3/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为44.6% (基于Mn)。0027 实施例4将0.1 mmol3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、0.3 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热130条件下加热反应48小时后以2/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为64.3% (基于Mn)。00。

13、28 实施例5将0.2 mmol3,3,5,5-四甲基-4,4-联吡唑、0.1 mmol4-巯基苯甲酸和0.2 mmol氯化锰溶于8mL乙腈溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液,然后将所述混合液置入15mL反应釜中在溶剂热125条件下加热反应80小时后以5/小时降至室温得到所述的含锰化合物,产率为53.7% (基于Mn)。0029 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CN 104402932 A1/2页7图1说 明 书 附 图CN 104402932 A2/2页8图2说 明 书 附 图CN 104402932 A。

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