基于偶氮三唑的三維多孔Cd(Ⅱ)配合物高溫溶劑熱合成及應用
【專利說明】基于偶氮三唑的三維多孔Cd( II )配合物高溫溶劑熱合成 及應用
[0001] 關于資助研宄或開發(fā)的聲明：本發(fā)明是在天津市應用基礎與前沿技術研宄計劃 天津市自然科學基金項目（Grant no. 14JCQNJC05900)以及國家自然科學基金項目（Grant No. 21301128)的資助下進行的。
技術領域
[0002] 本發(fā)明屬于有機合成和金屬有機化學技術領域，涉及偶氮三唑的合成以 及具有離子交換性能的Cd配合物的180°C高溫溶劑熱合成，更具體的說是基于 (Z)-(l，2-(4-l，2,4-三唑）二氮烯配體（L)的三維多孔Cd(II)配合物的合成及其在離子 交換材料方面的應用。
【背景技術】
[0003] 離子交換是可逆的等當量交換反應。早在1850年就發(fā)現(xiàn)了土壤吸收銨鹽時的離 子交換現(xiàn)象，但離子交換作為一種現(xiàn)代分離手段，是在20世紀40年代人工合成了離子交 換樹脂以后的事。離子交換操作的過程和設備，與吸附基本相同，但離子交換的選擇性較 高，更適用于高純度的分離和凈化。目前，離子交換主要用于水處理（軟化和純化）；溶液 (如糖液）的精制和脫色；從礦物浸出液中提取鈾和稀有金屬；從發(fā)酵液中提取抗生素以及 從工業(yè)廢水中回收貴金屬等。
[0004] 近幾年來，金屬-有機配合物因其具備結構穩(wěn)定、比表面積大、孔道容積大以及自 身的熒光特性，在照明、顯示、客體傳感和光學設備等方面有著廣泛的應用，常作為發(fā)光材 料如發(fā)光二極管（LEDs)進行應用，配合物的熒光特性研宄成為了 MOFs研宄的一個熱點。眾 所周知，任何材料的性質(zhì)主要取決于它們的結構。如何定向合成預期結構的配合物一直以 來都是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。功能配合物的發(fā)光性能不僅與材料組成有關，而且很大程 度上依賴于配合物的分子結構和分子內(nèi)部的堆積方式，所以在分子水平上控制配合物的三 維結構以及配合物的堆積方式都非常重要。
[0005] 溶劑熱合成是指溫度為100~1000°C、壓力為IMPa~IGPa條件下利用乙醇/DMF 等不同溶液中物質(zhì)化學反應所進行的合成。在亞臨界溶劑熱合成條件下，由于反應處于分 子水平，反應性提高，因而溶劑熱反應可以替代某些高溫固相反應。又由于溶劑熱反應的 均相成核及非均相成核機理與固相反應的擴散機制不同，因而可以創(chuàng)造出其它方法無法 制備的新化合物和新材料。它的優(yōu)點：所的產(chǎn)物純度高，分散性好、粒度易控制。
[0006] 本發(fā)明屬于有機合成和金屬有機化學技術領域，涉及具有三維多孔結構的三 唑Cd(II )配合物的溶劑熱合成，更具體的說是（Z)-(l，2-(4-l，2,4-三唑）二氮烯配體 的三維多孔Cd(II)配合物的溶劑熱合成及其作為離子交換材料應用。這是第一例基于 (Z)-(1,2-(4-1, 2, 4-三唑）二氮烯配體的三維多孔Cd (II)，試驗結果表明：該Cd (II)配 合物具有很好的離子交換性能，特別是離子交換材料方面有一個廣闊的應用前景。該三維 多孔Cd(II)配合物的研制無論對先進材料的研制還是對微觀物理學的理論研宄都具有重 要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個目的公開了 {[Cd(L)] (ClO4) (H20)} ( 1)化合物。
[0008] 本發(fā)明另一個目的公開了（1)化合物晶體的制備方法，測量數(shù)據(jù)的研宄。
[0009] 本發(fā)明再一個目的公開了具有三維多孔結構的三唑Cd(::)配合物的制備。
[0010] 本發(fā)明再一個目的公開了具有三維多孔結構的{[Cd(L)] (ClO4) (H20)} (1)配合 物主要應用在離子交換材料方面。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術方案： 具有三維多孔結構的三唑Cd( II )配合物，該化合物是新的，通過SCifinder查詢沒 有文獻報道該物質(zhì)；其化學通式如下： {[Cd(L)] (ClO4)(聊（1 ); L的結構式為
【主權項】
1. 基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物，其化學通式如下： {[Cd (L)] (ClO4) (H2O)} (1); L的結構式為
L指的是（Z)-(1，2-(4-1，2, 4-三唑）二氮烯配體。
2. 權利要求1所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物單晶，其中的三斜晶系用 BRUKER SMART 1000 X-射線單晶衍射儀，采用石墨單色器的Mo Ja輻射（λ= 0.071 073 rim)作為衍射光源，在172 (2) K溫度下，以掃描方式，測定主要晶體學數(shù)據(jù)如下：
3. -種制備權利要求2所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物單晶的方法，其 特征在于：稱取 0.0637 g (0.5 mmol) Cd (CLO4)2用 5 mLDMF 溶解，稱取配體 L 0.106 g (0. 5 mmol)用5mL乙醇溶解，同時加入抗壞血酸0. 005 g ;將以上兩種溶液混合，然后放到 15 mL的溶劑熱釜中在180°C下保持三天，緩慢降溫后得到無色透明晶體。
4. 權利要求1所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物在離子交換材料方面的應 用。
5.權利要求4所述的應用，其中所述的離子交換材料的應用指的是在氣體儲存、分離、 離子交換領域的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于偶氮三唑的三維多孔Cd(Ⅱ)配合物高溫溶劑熱合成及應用。本發(fā)明的具有三維多孔框架結構的三唑Cd()配合物主要應用于離子交換材料方面。這是第一例基于(Z)-(1,2-(4-1,2,4-三唑)二氮烯配體三唑的三維多孔Cd()配合物，試驗結果表明:該三維多孔配合物中的高氯酸根陰離子能夠被硝酸根離子交換，該三維多孔Cd(II)配合物中具有很好的離子交換性能，特別是離子交換材料方面有一個廣闊的應用前景。
【IPC分類】C30B7-14, C07F3-08, B01J45-00, C30B29-54
【公開號】CN104876952
【申請?zhí)枴緾N201510203102
【發(fā)明人】丁斌, 武向俠
【申請人】天津師范大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月27日