本發(fā)明屬于配合物制備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物及制備方法。
背景技術(shù):
有機(jī)配體橋連金屬離子或原子簇形成一維至三維無限伸展的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)多樣的有機(jī)配體能夠和許多金屬離子反應(yīng)形成結(jié)構(gòu)各異且具有特殊性質(zhì)的配位聚合物。由于羧基含有兩個(gè)能與金屬離子配位的氧原子,配位方式多種多樣,所以羧酸類有機(jī)配體成為人們常用的一種配體。含有其他基團(tuán)的芳香羧酸類配體因羧基取代位置的不同會(huì)有不同的配位方式,有的取代基也可以參與配位。并且我們?cè)谂浜衔镏幸肓溯o助的含氮雜環(huán)類的橋連配體,從而合成出具有三維結(jié)構(gòu)的配合物。因此,人們采用芳香羧酸類配體、氮雜環(huán)類輔助配體和金屬離子配位合成具有應(yīng)用價(jià)值或潛在價(jià)值的配位聚合物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物及制備方法。。
本發(fā)明的思路:利用均苯三甲酸、雙(4-吡啶基)胺為配體與硝酸鋅通過水熱法獲得鋅配位聚合物。
以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物屬于三斜晶系,空間群為Pī,該配合物基本結(jié)構(gòu)單元中包含兩個(gè)鋅離子,兩個(gè)配位模式不同的均苯三甲酸陰離子,兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺,三個(gè)游離的水分子。一個(gè)均苯三甲酸陰離子的三個(gè)羧基均以單齒形式分別與三個(gè)鋅離子配位。另一個(gè)均苯三甲酸陰離子的一個(gè)羧基是質(zhì)子化的,另外兩個(gè)羧基以單齒形式分別與兩個(gè)鋅離子配位。兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺的配位方式是不同的。一個(gè)雙(4-吡啶基)胺以橋連的形式與兩個(gè)鋅離子配位,而另一個(gè)雙(4-吡啶基)胺的一個(gè)氮原子是質(zhì)子化的,通過一個(gè)氮原子單齒配位。鋅離子都是四配位的。Zn(II)1離子分別與來自三個(gè)不同的均苯三甲酸陰離子中的羧基氧原子O1、O7、O12A和一個(gè)雙(4-吡啶基)胺的氮原子N1配位。Zn(II)2離子與兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺的氮原子N4、N3A和兩個(gè)來自于不同的均苯三甲酸陰離子的羧基氧原子O6、O10A配位。Zn-O鍵長在1.9386 ? - 2.0141 ?之間,Zn-N鍵長在2.020 ? - 2.072 ?之間。
以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物的制備方法具體步驟為:
(1)稱量0.2~1.0毫摩爾均苯三甲酸溶解于5~10毫升蒸餾水中,將溶液移入容積為20毫升的密封反應(yīng)釜中。
(2)在步驟(1)所得溶液中加入0.6~3.0毫摩爾氫氧化鉀。
(3)稱量0.2~1.0毫摩爾的雙(4-吡啶基)胺溶解于2~5毫升水中。
(4)稱量0.2~1毫摩爾硝酸鋅溶于5~10毫升的蒸餾水中。
(5)將步驟(3)和(4)加入到步驟(2)所得溶液中,將反應(yīng)釜密封,在140℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到無色柱狀晶體,即為以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物。
本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),成功的合成了鋅配位聚合物,為合成過渡金屬的配合物提供了一定的依據(jù)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:
(1)稱量0.4毫摩爾(0.0828g)均苯三甲酸溶解于5~10毫升蒸餾水中,將溶液移入容積為20毫升的密封反應(yīng)釜中。
(2)在步驟(1)所得溶液中加入1.2毫摩爾(0.0672g)氫氧化鉀。
(3)稱量0.2毫摩爾(0.0342g)的雙(4-吡啶基)胺溶解于2毫升水中。
(4)稱量0.4毫摩爾(0.1190g)硝酸鋅溶于5毫升的蒸餾水中。
(5)將步驟(3)和(4)加入到步驟(2)所得溶液中,將反應(yīng)釜密封,在140℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到無色柱狀晶體,即為以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物。
以均苯三甲酸和雙(4-吡啶基)胺構(gòu)筑的鋅聚合物的分子結(jié)構(gòu)見圖1,該鋅配位聚合物屬于三斜晶系,空間群為Pī,該配合物基本結(jié)構(gòu)單元中包含兩個(gè)鋅離子,兩個(gè)配位模式不同的均苯三甲酸陰離子,兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺,三個(gè)游離的水分子。一個(gè)均苯三甲酸陰離子的三個(gè)羧基均以單齒形式分別與三個(gè)鋅離子配位。另一個(gè)均苯三甲酸陰離子的一個(gè)羧基是質(zhì)子化的,另外兩個(gè)羧基以單齒形式分別與兩個(gè)鋅離子配位。兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺的配位方式是不同的。一個(gè)雙(4-吡啶基)胺以橋連的形式與兩個(gè)鋅離子配位,而另一個(gè)雙(4-吡啶基)胺的一個(gè)氮原子是質(zhì)子化的,通過一個(gè)氮原子單齒配位。鋅離子都是四配位的。Zn(II)1離子分別與來自三個(gè)不同的均苯三甲酸陰離子中的羧基氧原子O1、O7、O12A和一個(gè)雙(4-吡啶基)胺的氮原子N1配位。Zn(II)2離子與兩個(gè)雙(4-吡啶基)胺的氮原子N4、N3A和兩個(gè)來自于不同的均苯三甲酸陰離子的羧基氧原子O6、O10A配位。Zn-O鍵長在1.9386 ? - 2.0141 ?之間,Zn-N鍵長在2.020 ? - 2.072 ?之間。