一种一维含锌聚合物及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410480043.4

申请日:

2014.09.19

公开号:

CN104277056A

公开日:

2015.01.14

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C07F 3/06申请公布日:20150114|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 3/06申请日:20140919|||公开

IPC分类号:

C07F3/06

主分类号:

C07F3/06

申请人:

张俊丰

发明人:

张俊丰; 段子天

地址:

516127 广东省惠州市博罗县石湾镇滘吓村滘源工业区惠州市华聚塑化科技有限公司

优先权:

专利代理机构:

广州粤高专利商标代理有限公司 44102

代理人:

赵瑾

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内容摘要

本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种一维含锌聚合物及其制备方法。一种一维含锌聚合物,化学式为C12H16N2O2Cl6Zn2,该聚合物为正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数为a=22.8251(4)Å,b=7.7664(1)Å,c=12.3108(1)Å,α=β=γ=90º,V=2170.56(4)Å3。本发明的聚合物易于制备,合成出来的材料缺陷少,结晶度高,而且2-吡啶甲醇的吡啶环上的N原子没有参与配位,使得合成的一维聚合物对于某些金属离子具有明显的吸附,而且该聚合物利用卤素元素桥联成一维链状结构的聚合物,结构稳定,使得该一维聚合物在催化、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.  一种一维含锌聚合物,其特征在于:化学式为C12H16N2O2Cl6Zn2。

2.  根据权利要求1所述的一维含锌聚合物,其特征在于:该聚合物为正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数为a=22.8251(4) ?,b=7.7664(1) ?,c=12.3108(1) ?,α=β=γ= 90o,V=2170.56(4) ?3。

3.  权利要求1所述的一种一维含锌聚合物的制备方法,其特征在于:将2-吡啶甲醇和ZnCl2加入至含有盐酸的甲醇当中,在室温下搅拌形成混合液,然后在20~25℃下静置挥发20天以上得到所述含锌聚合物。

4.  根据权利要求3所述的一维含锌聚合物的制备方法,其特征在于:所述2-吡啶甲醇和ZnCl2的摩尔比为0.8~1.2:0.9~1.2。

5.  根据权利要求4所述的一维含锌聚合物的制备方法,其特征在于:所述2-吡啶甲醇和ZnCl2的摩尔比优选为1:1。

6.  根据权利要求4所述的一维含锌聚合物的制备方法,其特征在于:盐酸的浓度为0.5~2mol/L。

7.  根据权利要求3所述的一维含锌聚合物的制备方法,其特征在于:所述搅拌时间为3~6小时。

说明书

说明书一种一维含锌聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机化学领域,具体涉及一种一维含锌聚合物及其制备方法。
背景技术
过渡金属聚合物具有明确有序的一维或者多维微观结构以及独特的宏观特性,选取适当的过渡金属离子、配体以及合成方法可调控配位聚合物的结构,进而调控其性质。配位聚合物由于结构的多样性和在催化、化学吸附、磁性和电子导体等方面的功能特性,近年来已受到研究人员的广泛关注。在配位聚合物的合成研究中,配体是影响结构特征的决定性因素之一。配体的给体基团性质、配体的齿数、配体点间的间距、配体间的连接基团以及配体异构等诸多因素都可能对配位聚合物的最终结构产生影响。但是在设计和合成金属有机骨架时,控制维度仍然是一个重大挑战。
 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一维含锌聚合物及其制备方法。
本发明的另一个目的是提供上述含锌聚合物的制备方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
一种一维含锌聚合物,化学式为C12H16N2O2Cl6Zn2,该聚合物为正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数为a=22.8251(4) ?,b=7.7664(1) ?,c=12.3108(1) ?,α=β=γ= 90o,V=2170.56(4) ?3。
一种一维含锌聚合物的制备方法为:将2-吡啶甲醇和ZnCl2加入至含有盐酸的甲醇当中,在室温下搅拌形成混合液,然后在20~25℃下静置挥发20天以上得到所述含锌聚合物。
进一步的,所述2-吡啶甲醇和ZnCl2的摩尔比为0.8~1.2:0.9~1.2。
进一步优选的,所述2-吡啶甲醇和ZnCl2的摩尔比优选为1:1。
进一步的,盐酸的浓度为0.5~2mol/L。
进一步的,所述搅拌时间为3~6小时。
本发明具有如下有益效果:
本发明的聚合物易于制备,合成出来的材料缺陷少,结晶度高,而且2-吡啶甲醇的吡啶环上的N原子没有参与配位,使得合成的一维聚合物对于某些金属离子具有明显的吸附,而且该聚合物利用卤素元素桥联成一维链状结构的聚合物,结构稳定,使得该一维聚合物在催化、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为本发明的一维含锌聚合物C12H16N2O2Cl6Zn2以金属中心Zn的配位环境图。
图2为本发明的一维含锌聚合物C12H16N2O2Cl6Zn2一维结构示意图。
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。
实施例1
将1mmol2-吡啶甲醇和1mmolZnCl2加入至30mL含有盐酸的甲醇溶液当中(盐酸的浓度为1mol/L),在室温下搅拌6小时形成混合液,然后在20℃下静置挥发40天得到所述含锌聚合物,产率为61.8% (基于Zn)。
然后将上述具有所述含锌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.   含锌聚合物的晶体学参数与结构解析

该聚合物属于正交晶系,Pna21空间群,它含有一个晶体学上独立的Zn原子(如图1所示),二价Zn原子采用扭曲的八面体配位模式,分别与一个2-吡啶甲醇上的O原子(Zn-O键长为2.528(4)?)、五个Cl原子配位(Zn-Cl键长为2.503(2)~2.635(3)?)(见图1)。其中,2-吡啶甲醇为单齿配位,每个2-吡啶甲醇与一个Zn原子配位,Cl原子的配位方式分为两类,一类与Zn原子采用双齿配位模式,一类与Zn原子采用单齿配位模式,最终,它们形成了一维链状结构(见图2)。
实施例2
将1mmol2-吡啶甲醇和1.1mmolZnCl2加入至30mL含有盐酸的甲醇溶液当中(盐酸的浓度为1.8mol/L),在室温下搅拌4小时形成混合液,然后在20℃下静置挥发38天得到所述含锌聚合物,产率为51.8% (基于Zn)。
实施例3
将0.9mmol2-吡啶甲醇和1.2mmolZnCl2加入至30mL含有盐酸的甲醇溶液当中(盐酸的浓度为0.5mol/L),在室温下搅拌5小时形成混合液,然后在23℃下静置挥发30天得到所述含锌聚合物,产率为47.5% (基于Zn)。
实施例4
将0.9mmol2-吡啶甲醇和1mmolZnCl2加入至30mL含有盐酸的甲醇溶液当中(盐酸的浓度为1.1mol/L),在室温下搅拌3小时形成混合液,然后在24℃下静置挥发50天得到所述含锌聚合物,产率为56.3% (基于Zn)。
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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1、(10)申请公布号 CN 104277056 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104277056 A (21)申请号 201410480043.4 (22)申请日 2014.09.19 C07F 3/06(2006.01) (71)申请人 张俊丰 地址 516127 广东省惠州市博罗县石湾镇滘 吓村滘源工业区惠州市华聚塑化科技 有限公司 (72)发明人 张俊丰 段子天 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 赵瑾 (54) 发明名称 一种一维含锌聚合物及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及无机化学领域, 具体涉及一种一 维含锌聚合物及其制。

2、备方法。一种一维含锌聚合 物, 化学式为 C12H16N2O2Cl6Zn2, 该聚合物为正交晶 系,Pna21空间群, 晶胞参数为a=22.8251(4), b=7.7664(1),c=12.3108(1),=90, V=2170.56(4)3。本发明的聚合物易于制备, 合成 出来的材料缺陷少, 结晶度高, 而且 2- 吡啶甲醇 的吡啶环上的 N 原子没有参与配位, 使得合成的 一维聚合物对于某些金属离子具有明显的吸附, 而且该聚合物利用卤素元素桥联成一维链状结构 的聚合物, 结构稳定, 使得该一维聚合物在催化、 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.。

3、Cl. 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 CN 104277056 A CN 104277056 A 1/1 页 2 1. 一种一维含锌聚合物, 其特征在于 : 化学式为 C12H16N2O2Cl6Zn2。 2. 根据权利要求 1 所述的一维含锌聚合物, 其特征在于 : 该聚合物为正交晶系,Pna21 空间群, 晶胞参数为a=22.8251(4) ,b=7.7664(1) ,c=12.3108(1) ,= 90, V=2170.56(4) 3。 3. 权利要求 。

4、1 所述的一种一维含锌聚合物的制备方法, 其特征在于 : 将 2- 吡啶甲醇和 ZnCl2加入至含有盐酸的甲醇当中, 在室温下搅拌形成混合液, 然后在 2025下静置挥发 20 天以上得到所述含锌聚合物。 4. 根据权利要求 3 所述的一维含锌聚合物的制备方法, 其特征在于 : 所述 2- 吡啶甲醇 和 ZnCl2的摩尔比为 0.81.2:0.91.2。 5. 根据权利要求 4 所述的一维含锌聚合物的制备方法, 其特征在于 : 所述 2- 吡啶甲醇 和 ZnCl2的摩尔比优选为 1:1。 6. 根据权利要求 4 所述的一维含锌聚合物的制备方法, 其特征在于 : 盐酸的浓度为 0.52mol/L。

5、。 7. 根据权利要求 3 所述的一维含锌聚合物的制备方法, 其特征在于 : 所述搅拌时间为 36 小时。 权 利 要 求 书 CN 104277056 A 2 1/4 页 3 一种一维含锌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, 具体涉及一种一维含锌聚合物及其制备方法。 背景技术 0002 过渡金属聚合物具有明确有序的一维或者多维微观结构以及独特的宏观特性, 选 取适当的过渡金属离子、 配体以及合成方法可调控配位聚合物的结构, 进而调控其性质。 配 位聚合物由于结构的多样性和在催化、 化学吸附、 磁性和电子导体等方面的功能特性, 近年 来已受到研究人员的广泛关注。在配。

6、位聚合物的合成研究中, 配体是影响结构特征的决定 性因素之一。配体的给体基团性质、 配体的齿数、 配体点间的间距、 配体间的连接基团以及 配体异构等诸多因素都可能对配位聚合物的最终结构产生影响。 但是在设计和合成金属有 机骨架时, 控制维度仍然是一个重大挑战。 0003 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一维含锌聚合物及其制备方法。 0005 本发明的另一个目的是提供上述含锌聚合物的制备方法。 0006 本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现 : 一种一维含锌聚合物, 化学式为 C12H16N2O2Cl6Zn2, 该聚合物为正交晶系,Pna21空间 群,晶 胞 参 数。

7、 为a=22.8251(4) ,b=7.7664(1) ,c=12.3108(1) ,= 90, V=2170.56(4) 3。 0007 一种一维含锌聚合物的制备方法为 : 将 2- 吡啶甲醇和 ZnCl2加入至含有盐酸的甲 醇当中, 在室温下搅拌形成混合液, 然后在 2025下静置挥发 20 天以上得到所述含锌聚 合物。 0008 进一步的, 所述 2- 吡啶甲醇和 ZnCl2的摩尔比为 0.81.2:0.91.2。 0009 进一步优选的, 所述 2- 吡啶甲醇和 ZnCl2的摩尔比优选为 1:1。 0010 进一步的, 盐酸的浓度为 0.52mol/L。 0011 进一步的, 所述搅拌。

8、时间为 36 小时。 0012 本发明具有如下有益效果 : 本发明的聚合物易于制备, 合成出来的材料缺陷少, 结晶度高, 而且 2- 吡啶甲醇的吡 啶环上的 N 原子没有参与配位, 使得合成的一维聚合物对于某些金属离子具有明显的吸 附, 而且该聚合物利用卤素元素桥联成一维链状结构的聚合物, 结构稳定, 使得该一维聚合 物在催化、 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。 0013 附图说明 0014 图 1 为本发明的一维含锌聚合物 C12H16N2O2Cl6Zn2以金属中心 Zn 的配位环境图。 说 明 书 CN 104277056 A 3 2/4 页 4 0015 图 。

9、2 为本发明的一维含锌聚合物 C12H16N2O2Cl6Zn2一维结构示意图。 具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。 0017 实施例 1 将 1mmol2- 吡啶甲醇和 1mmolZnCl2加入至 30mL 含有盐酸的甲醇溶液当中 (盐酸的浓 度为 1mol/L) , 在室温下搅拌 6 小时形成混合液, 然后在 20下静置挥发 40 天得到所述含 锌聚合物, 产率为 61.8% ( 基于 Zn)。 0018 然后将上述具有所述含锌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。M。

10、oKa 辐 射 (=0.71073 ), 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 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。 0019 表 1. 含锌聚合物的晶体学参数与结构解析 说 明 书 CN 104277056 A 4 3/4 页 5 该聚合物属于正交晶系,Pna21空间群, 它含有一个晶体学上独立的 Zn 原子 (如图 1 所 示) , 二价Zn原子。

11、采用扭曲的八面体配位模式, 分别与一个2-吡啶甲醇上的O原子 (Zn-O键 长为 2.528(4) ) 、 五个 Cl 原子配位 (Zn-Cl 键长为 2.503(2) 2.635(3) ) (见图 1) 。 其中, 2- 吡啶甲醇为单齿配位, 每个 2- 吡啶甲醇与一个 Zn 原子配位, Cl 原子的配位方式分 为两类, 一类与Zn原子采用双齿配位模式, 一类与Zn原子采用单齿配位模式, 最终, 它们形 成了一维链状结构 (见图 2) 。 0020 实施例 2 将 1mmol2- 吡啶甲醇和 1.1mmolZnCl2加入至 30mL 含有盐酸的甲醇溶液当中 (盐酸的 浓度为 1.8mol/L。

12、) , 在室温下搅拌 4 小时形成混合液, 然后在 20下静置挥发 38 天得到所 述含锌聚合物, 产率为 51.8% ( 基于 Zn)。 0021 实施例 3 说 明 书 CN 104277056 A 5 4/4 页 6 将 0.9mmol2- 吡啶甲醇和 1.2mmolZnCl2加入至 30mL 含有盐酸的甲醇溶液当中 (盐酸 的浓度为 0.5mol/L) , 在室温下搅拌 5 小时形成混合液, 然后在 23下静置挥发 30 天得到 所述含锌聚合物, 产率为 47.5% ( 基于 Zn)。 0022 实施例 4 将 0.9mmol2- 吡啶甲醇和 1mmolZnCl2加入至 30mL 含有盐酸的甲醇溶液当中 (盐酸的 浓度为 1.1mol/L) , 在室温下搅拌 3 小时形成混合液, 然后在 24下静置挥发 50 天得到所 述含锌聚合物, 产率为 56.3% ( 基于 Zn)。 0023 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 104277056 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104277056 A 7 。

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