一種雙核鉛金屬-有機(jī)配位聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于配位化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種具有二維結(jié)構(gòu)的鉛金屬的有機(jī)配位聚合 物，更具體的說是金屬有機(jī)配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬有機(jī)配位聚合物材料是一類由有機(jī)配體與金屬中心經(jīng)過自組裝形成的具有 一維、二維、三維結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)孔徑的材料。與傳統(tǒng)的無機(jī)多孔材料相比，這種材料具有更大 的比表面積，更高的孔隙率并且結(jié)構(gòu)與功能更加多樣，正因?yàn)槿绱耍浔粡V泛應(yīng)用與氣體的 吸附于分離、傳感器、藥物緩釋、催化反應(yīng)、光學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域中。4,4'-(2,3,6,7_四甲氧基 蒽-9,10-二取代)二苯甲酸(Η 2Ι^Μθ)配體，由于具有大的共輒結(jié)構(gòu)和羧基配位性能使其成為 配體的首選。作為金屬有機(jī)配位聚合物另一重要組成部分的金屬離子，可以是堿金屬、堿土 金屬、過渡金屬和稀土金屬離子等等。金屬有機(jī)配位聚合物的研究包含了有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化 學(xué)、配位化學(xué)、材料化學(xué)等多種學(xué)科和領(lǐng)域，其呈現(xiàn)出來的優(yōu)良性能具有極好的應(yīng)用前景。
[0003] Η2Ι^Μθ配體較少被用來合成金屬有機(jī)配位聚合物材料。但是該配體具有兩個(gè)羧基 可以部分或者全部的去質(zhì)子，一方面具有豐富的配位模式和構(gòu)型，另一方面兩個(gè)羧基即可 以做氫鍵的給體，又可以做氫鍵的受體，利于形成氫鍵和多維度的結(jié)構(gòu)。另外配體本身具有 聯(lián)苯的構(gòu)型，具有大的共輒體系，使其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，性質(zhì)多樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種以4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽-9，10_二取代)二苯甲 酸為有機(jī)配體、以鉛離子為金屬離子的具有二維結(jié)構(gòu)的配位聚合物材料。
[0005] 本發(fā)明中所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種雙核鉛金屬-有 機(jī)配位聚合物，其特征在于，所述的鉛金屬-有機(jī)配位聚合物的化學(xué)式為[C 35H33N01QPb]，單 斜晶系，空間群為 I2/c，晶胞參數(shù)為 a=l8.0299(5) A, b=12.7530(2) A, c=28J504(5) Α，α = 90.00° ,β= 103.283(2)° , γ =90.00° , V=6344,4(3) Α3?
[0006] 進(jìn)一步地，所述的聚合物的合成所需的有機(jī)配體為4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽_ 9,10-二取代)二苯甲酸(Η 2Ι^Μ?3)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
[000:
[0008] 進(jìn)一步地，所述的聚合物的合成所需的金屬鹽選自過渡金屬鹽和稀土金屬鹽，優(yōu) 選過渡金屬鹽；所述的過渡金屬鹽選自金屬鉛鹽、金屬銅鹽、金屬鎳鹽、金屬錯(cuò)鹽、金屬猛 鹽，優(yōu)選金屬鉛鹽;所述的金屬鉛鹽選自硝酸鉛、硫酸鉛、氯化鉛，優(yōu)選硝酸鉛。
[0009] 進(jìn)一步地，所述的聚合物中其中一個(gè)鉛離子采取六配位的配位方式，分別與四個(gè) 4,4'-(2,3,6,7-四甲氧基蒽-9，10-二取代)二苯甲酸配體中的四個(gè)氧原子以及兩個(gè)配位填 充劑中的兩個(gè)氧原子配位;所述的聚合物中出^^的兩個(gè)羧基全部質(zhì)子化，一種采取了雙齒 螯合-橋連的模式同鉛離子進(jìn)行配位;另一種采取了雙齒螯合的配位模式和鉛離子相連，即 得到雙核鉛金屬-有機(jī)配位聚合物。
[0010] 所述的聚合物還包括填充劑，所述的填充劑選自Ν' N-二甲基甲酰胺、N ' N-二甲基 乙酰胺、Ν'Ν-二乙基甲酰胺的任一種。
[0011] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供上述金屬有機(jī)配位聚合物的制備方法。
[0012] 本發(fā)明中所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種雙核鉛金屬-有 機(jī)配位聚合物的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟：
[0013] (1)向一端封口的玻璃管中加入一定量的ηαΛ6 ;
[0014] (2)然后加入金屬鉛鹽至玻璃管中，適當(dāng)?shù)那脫艄鼙?，使所有藥品都沉入管底?br>[0015] ⑶最后加入5mL填充劑和去離子水；
[0016] (4)將加好樣品的玻璃管抽真空，并且用酒精噴燈將另一端玻璃管燒化至封死，保 證內(nèi)部處于真空狀態(tài)；
[0017] (5)溶劑熱合成：將前后兩端都封好的玻璃管，放置在程序控溫的烘箱中，用 300min使其緩慢升溫到80°C，恒溫3000min，然后程序降溫到30°C，降溫速率為每分鐘1°C， 最后得到無色棒狀晶體。
[0018] 進(jìn)一步地，所述的趾，和金屬鉛鹽的摩爾比為1:7~10。
[0019] 進(jìn)一步地，所述的步驟(3)中填充劑和去離子水的比例為1:1。
[0020] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0021] 本發(fā)明制備的金屬有機(jī)配位聚合物，采用溶劑熱的方法合成，利于較為快速的得 到缺陷少、取向統(tǒng)一的完美晶體，制備方法簡單，金屬離子優(yōu)選采用無污染無毒害的鉛離 子，原料易得，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，同時(shí)所得的聚合物產(chǎn)率高，化學(xué)穩(wěn)定性好，在氣體吸附和分離、催 化、識別、光學(xué)等領(lǐng)域具有非常好的潛在應(yīng)用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的一種具有二維的金屬有機(jī)配位聚合物C35H33NOioPb以金屬離子Pb的 配位環(huán)境圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的一種具有二維的金屬有機(jī)配位聚合物C35H33N01QPb的二維結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā) 明的進(jìn)一步說明，不能理解為對發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā) 明內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]為擴(kuò)大所得晶體的量，采用反應(yīng)釜來進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 稱取0.08mmol的亂嚴(yán)，加入5ml的N ' N-二甲基甲酰胺:水=1:1加熱攪拌至全部溶 解，稱取0.77mmol硝酸鉛加入到溶液中，待其全部溶解后，最后逐滴加入0 . lmol/L氫氧化 鈉，保持溶液澄清，若出現(xiàn)渾濁，則停止加入。將上述的溶液加入到聚四氟乙烯的高壓反應(yīng) 釜中，放置在程序控溫的烘箱中，以每分鐘4°C的速度加熱到80°C，恒溫3000分鐘，然后程序 降溫到30度，降溫速率為每分鐘8°C。過濾并洗滌得到無色棒狀金屬有機(jī)配合物的晶體。
[0028]其中，上述制備方法的鉛金屬-有機(jī)配位聚合物的產(chǎn)率為56.5% (基于鉛）。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 稱取0.12mmol的亂嚴(yán)，加入5ml的N'N-二甲基乙酰胺:水=1:1加熱攪拌至全部溶 解，稱取〇 . 8 5 mm ο 1硫酸鉛加入到溶液中，