一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410314774.1

申请日:

2014.07.04

公开号:

CN104109169A

公开日:

2014.10.22

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:20141022|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 1/08申请日:20140704|||公开

IPC分类号:

C07F1/08; C07F3/06

主分类号:

C07F1/08

申请人:

段晶晶

发明人:

段晶晶

地址:

516000 广东省惠州市龙门县路溪石下中新村

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

本发明涉及配位聚合物领域,具体涉及一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法。一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于:化学式为C14H20ClCuN6O4,所述手性双螺旋配位聚合物为六方晶系,P3121空间群,晶胞参数为a=12.4657(8)Å,b=12.466Å,c=11.0157(7)Å,α=β=90º,γ=120º,V=1482.44(13)Å3。本发明的配位聚合物为手性化合物,可作为潜在的手性催化及手性分离材料。

权利要求书

1.  一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于:化学式为C12H14N6S2Zn,所述手性单螺旋配位聚合物为正交晶系,C2221空间群,晶胞参数为a=6.4738(15) ?,b=15.871(4) ?,c=16.808(4) ?,α=β=γ= 90 o, V=1727.0(7) ?3

2.
  根据权利要求1所述的一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于:铜原子采用四配位四面体构型,分别与两个联吡唑上的两个氮原子配位,Cu-N的键长为2.0198 (18) ?,与两个乙腈分子上的两个氮原子配位,Cu-N的键长为2.017 (2) ?。

3.
  权利要求1所述的手性双螺旋配位聚合物的制备方法,其特征在于:将Cu(ClO4)?3CH3CN溶解于乙腈当中,将有机配体联吡唑溶解于甲醇当中,然后将含有金属盐的溶液中缓慢滴加至溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,2~3天后长出所述手性双螺旋配位聚合物。

4.
  根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述Cu(ClO4)?3CH3CN和联吡唑的摩尔比为0.8~1.2:0.8~1.2。

5.
  根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述Cu(ClO4)?3CH3CN和联吡唑的摩尔比优选为1:1。

6.
  根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述乙腈与甲醇的体积比为0.8~1.2:0.8~1.2。

7.
  根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述乙腈与甲醇的体积比优选为1:1。

说明书

一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及配位聚合物领域,具体涉及一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法。 
背景技术
手性是生物环境、生物分子及其聚集态的基本特征。分子手性是由一对拥有对称结构但不互相重叠的分子所引发的特殊性质,它在主客体相互作用中扮演十分重要的角色。近年来,手性金属有机配合物的设计和合成受到了人们的极大关注,这不仅是由于手性金属有机配合物极其独特的结构和拓扑网络,而且在于他们在对映选择性分离以及多相催化等诸多方面都有潜在应用。 
合成手性金属有机配合物最大的挑战是得到纯手性的目标产物,综合先前的研究,主要有如下两种方法来合成纯手性的金属有机配合物:(1)利用手性物来进行对映选择性合成,例如采用手性配体,手性反应物,手性溶剂或者其他手性物理环境;(2)采用不含有任何手性源的非手性材料通过自我拆分来合成目标产物。到目前为止,第一种是最常用的方法,但是由于合成条件中不能包含外消旋体而必须采用纯手性的组成,因而具有一定的局限性。要从非手性源构建手性骨架结构,螺旋性将可能是传送手性信息的载体,而柔性的多齿有机配体可能有效地提高螺旋性元素,从而有助于形成手性金属有机配合物。 
  
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用非手性源制备一种手性双螺旋配位聚合物。 
本发明的另一个目的上述手性双螺旋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: 
一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于:化学式为C14H20ClCuN6O4,所述手性双螺旋配位聚合物为六方晶系,P3121空间群,晶胞参数为a=12.4657(8) ?,b=12.466 ?,c=11.0157(7) ?,α=β=90 o,γ=120 o,V=1482.44(13) ?3
进一步的,铜原子采用四配位四面体构型,分别与两个联吡唑上的两个氮原子配位,Cu-N的键长为2.0198 (18) ?,与两个乙腈分子上的两个氮原子配位,Cu-N的键长为2.017 (2) ?。 
所述手性双螺旋配位聚合物的制备方法,其特征在于:将Cu(ClO4)?3CH3CN溶解于乙腈当中,将有机配体联吡唑(Bpz)溶解于甲醇当中,然后将含有金属盐的溶液中缓慢滴加至溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,2~3天后长出所述手性双螺旋配位聚合物。 
进一步的,所述Cu(ClO4)?3CH3CN和联吡唑的摩尔比为0.8~1.2:0.8~1.2。 
进一步的,所述Cu(ClO4)?3CH3CN和联吡唑的摩尔比优选为1:1。 
进一步的,所述乙腈与甲醇的体积比为0.8~1.2:0.8~1.2。 
进一步的,所述乙腈与甲醇的体积比优选为1:1。 
本发明具有如下有益效果: 
本发明的配位聚合物为手性化合物,可作为潜在的手性催化及手性分离材料。
  
附图说明
图1为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20ClCuN6O4以金属中心Cu的配位环境图。 
图2为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20ClCuN6O4的双螺旋链结构图。 
图3为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20ClCuN6O4的固体CD 光谱图。 
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Cu(ClO4)?3CH3CN按照以下步骤制备: 
将高氯酸铜Cu(ClO4)2与铜粉在乙腈做溶剂时,无水无氧下回流得到,冷却后析出无水透明Cu(ClO4)?3CH3CN晶体。
实施例1: 
将制备的Cu(ClO4)?3CH3CN (0.10 mmol)溶解于5 mL乙腈中,Bpz (0.10 mmol) 溶解于5mL甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约73.9%(基于Cu)。
然后将上述手性双螺旋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.     手性单螺旋配位聚合物的晶体学参数与结构解析

单晶X射线衍射数据表明该配位聚合物属于六方晶系,P3121空间群,它含有一个晶体学上独立的Cu(I) 原子(如图1所示),它分别与2个两个联吡唑上的N(Cu-N 2.0198 (18) ?)配位,以及2个乙腈分子上的N(Cu-N 2.017 (2) ?)配位。中性的联吡唑配体采用类似4,4’-联吡啶的线性配位模式,也就是,每个配体桥联两个金属原子,其中,两个金属原子之间的距离是9.624 ?。另外,因为联吡唑中的两个吡唑环能绕着C-C键旋转,且二面角是95.716 o,因此,整个骨架的螺旋性可能是源于配体的柔性。从单晶结构数据可以证实该配位聚合物是由一维左手螺旋链组成(如图2所示)。
该配位聚合物最显著的特点是具有同手性的双螺旋链。双螺旋链中的每一条都是31螺旋轴,螺距为22.03?。更有趣的是,双螺旋链并不是简单的单螺旋链,而是两条双螺旋链具有相同的螺旋方向,即左手性(如图3所示)。 
实施例2: 
将制备的Cu(ClO4)?3CH3CN (0.12 mmol)溶解于5 mL乙腈中,Bpz (0.09 mmol) 溶解于5mL甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约62.3%(基于Cu)。
实施例3: 
将制备的Cu(ClO4)?3CH3CN (0.1 mmol)溶解于5 mL乙腈中,Bpz (0.08 mmol) 溶解于4.5mL甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约68.4%(基于Cu)。
实施例4: 
将制备的Cu(ClO4)?3CH3CN (0.09 mmol)溶解于4.5 mL乙腈中,Bpz (0.1 mmol) 溶解于5mL甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约64.8%(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。 

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资源描述

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1、10申请公布号CN104109169A43申请公布日20141022CN104109169A21申请号201410314774122申请日20140704C07F1/08200601C07F3/0620060171申请人段晶晶地址516000广东省惠州市龙门县路溪石下中新村72发明人段晶晶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发明名称一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法57摘要本发明涉及配位聚合物领域,具体涉及一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法。一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于化学式为C14H20CLCUN6O4,所述手性双螺旋配位聚合物为六方晶系,P312。

2、1空间群,晶胞参数为A1246578,B12466,C1101577,90,120,V148244133。本发明的配位聚合物为手性化合物,可作为潜在的手性催化及手性分离材料。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CN104109169ACN104109169A1/1页21一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于化学式为C12H14N6S2ZN,所述手性单螺旋配位聚合物为正交晶系,C2221空间群,晶胞参数为A6473815,B158714,C168084,90,V1727073。2根据权利要求1所。

3、述的一种手性双螺旋配位聚合物,其特征在于铜原子采用四配位四面体构型,分别与两个联吡唑上的两个氮原子配位,CUN的键长为2019818,与两个乙腈分子上的两个氮原子配位,CUN的键长为20172。3权利要求1所述的手性双螺旋配位聚合物的制备方法,其特征在于将CUCLO43CH3CN溶解于乙腈当中,将有机配体联吡唑溶解于甲醇当中,然后将含有金属盐的溶液中缓慢滴加至溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,23天后长出所述手性双螺旋配位聚合物。4根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述CUCLO43CH3CN和联吡唑的摩尔比为08120812。5根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所。

4、述CUCLO43CH3CN和联吡唑的摩尔比优选为11。6根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述乙腈与甲醇的体积比为08120812。7根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述乙腈与甲醇的体积比优选为11。权利要求书CN104109169A1/4页3一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法技术领域0001本发明涉及配位聚合物领域,具体涉及一种手性双螺旋配位聚合物及其制备方法。背景技术0002手性是生物环境、生物分子及其聚集态的基本特征。分子手性是由一对拥有对称结构但不互相重叠的分子所引发的特殊性质,它在主客体相互作用中扮演十分重要的角色。近年来,手性金属有机配合物的设计和合成受到了人们。

5、的极大关注,这不仅是由于手性金属有机配合物极其独特的结构和拓扑网络,而且在于他们在对映选择性分离以及多相催化等诸多方面都有潜在应用。0003合成手性金属有机配合物最大的挑战是得到纯手性的目标产物,综合先前的研究,主要有如下两种方法来合成纯手性的金属有机配合物(1)利用手性物来进行对映选择性合成,例如采用手性配体,手性反应物,手性溶剂或者其他手性物理环境;(2)采用不含有任何手性源的非手性材料通过自我拆分来合成目标产物。到目前为止,第一种是最常用的方法,但是由于合成条件中不能包含外消旋体而必须采用纯手性的组成,因而具有一定的局限性。要从非手性源构建手性骨架结构,螺旋性将可能是传送手性信息的载体,。

6、而柔性的多齿有机配体可能有效地提高螺旋性元素,从而有助于形成手性金属有机配合物。0004发明内容0005本发明所要解决的技术问题是利用非手性源制备一种手性双螺旋配位聚合物。0006本发明的另一个目的上述手性双螺旋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手性双螺旋配位聚合物,其特征在于化学式为C14H20CLCUN6O4,所述手性双螺旋配位聚合物为六方晶系,P3121空间群,晶胞参数为A1246578,B12466,C1101577,90,120,V148244133。0008进一步的,铜原子采用四配位四面体构型,分别与两个联吡唑上的两个氮原子配位,CU。

7、N的键长为2019818,与两个乙腈分子上的两个氮原子配位,CUN的键长为20172。0009所述手性双螺旋配位聚合物的制备方法,其特征在于将CUCLO43CH3CN溶解于乙腈当中,将有机配体联吡唑(BPZ)溶解于甲醇当中,然后将含有金属盐的溶液中缓慢滴加至溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,23天后长出所述手性双螺旋配位聚合物。0010进一步的,所述CUCLO43CH3CN和联吡唑的摩尔比为08120812。0011进一步的,所述CUCLO43CH3CN和联吡唑的摩尔比优选为11。0012进一步的,所述乙腈与甲醇的体积比为08120812。说明书CN104109169A2/4页40。

8、013进一步的,所述乙腈与甲醇的体积比优选为11。0014本发明具有如下有益效果本发明的配位聚合物为手性化合物,可作为潜在的手性催化及手性分离材料。0015附图说明0016图1为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20CLCUN6O4以金属中心CU的配位环境图。0017图2为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20CLCUN6O4的双螺旋链结构图。0018图3为本发明的手性双螺旋配位聚合物C14H20CLCUN6O4的固体CD光谱图。具体实施方式0019下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。0020本发明所用的CUCLO43CH3CN按照以下步骤制备将高氯酸铜CUCLO42与铜粉在乙腈做。

9、溶剂时,无水无氧下回流得到,冷却后析出无水透明CUCLO43CH3CN晶体。0021实施例1将制备的CUCLO43CH3CN010MMOL溶解于5ML乙腈中,BPZ010MMOL溶解于5ML甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约739(基于CU)。0022然后将上述手性双螺旋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正。先用直接。

10、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。0023表1手性单螺旋配位聚合物的晶体学参数与结构解析说明书CN104109169A3/4页5单晶X射线衍射数据表明该配位聚合物属于六方晶系,P3121空间群,它含有一个晶体学上独立的CUI原子(如图1所示),它分别与2个两个联吡唑上的NCUN2019818配位,以及2个乙腈分子上的NCUN20172配位。中性的联吡唑配体采用类似4,4联吡啶的线性配位模式,也就是,每个配体桥联两个。

11、金属原子,其中,两个金属原子说明书CN104109169A4/4页6之间的距离是9624。另外,因为联吡唑中的两个吡唑环能绕着CC键旋转,且二面角是95716O,因此,整个骨架的螺旋性可能是源于配体的柔性。从单晶结构数据可以证实该配位聚合物是由一维左手螺旋链组成(如图2所示)。0024该配位聚合物最显著的特点是具有同手性的双螺旋链。双螺旋链中的每一条都是31螺旋轴,螺距为2203。更有趣的是,双螺旋链并不是简单的单螺旋链,而是两条双螺旋链具有相同的螺旋方向,即左手性(如图3所示)。0025实施例2将制备的CUCLO43CH3CN012MMOL溶解于5ML乙腈中,BPZ009MMOL溶解于5ML。

12、甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约623(基于CU)。0026实施例3将制备的CUCLO43CH3CN01MMOL溶解于5ML乙腈中,BPZ008MMOL溶解于45ML甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约684(基于CU)。0027实施例4将制备的CUCLO43CH3CN009MMOL溶解于45ML乙腈中,BPZ01MMOL溶解于5ML甲醇中,然后将金属盐溶液中慢慢滴加至加入到溶有配体的烧杯中,滴加完后静置,让其自然挥发,3天后长出无色的六棱柱状的晶体。过滤并分别用水、甲醇洗涤,干燥后得到无色晶体,产率约648(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CN104109169A1/1页7图1图2图3说明书附图CN104109169A。

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