CN104059108A - 一种具有三维结构含Mn的配位聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机化学领域，具体涉及一种具有三维结构含Mn的配位聚合物及其制备方法。一种具有三维结构含Mn的配位聚合物，化学式为C76H80.5N8O28.5Mn4；所述配位聚合物为正交晶系，Pna21空间群，晶胞参数为a=21.3823(5)Å，b=14.4752(6)Å，c=28.349(12)Å，α=β=γ=90º，V=7562.14(10)Å3。本发明的具有混合配体的配位聚合物易于制备、稳定性好，合成出来的材料缺陷少，结晶度高。该具有混合配体的聚合物在分子磁体、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。
Description
技术领域
本发明涉及无机化学领域，具体涉及一种具有三维结构含Mn的配位聚合物及其制备方法。
背景技术
多齿配体的配位化学一直以来是配位化学研究的热点领域之一。常用的多齿配体有多齿羧酸配体和多齿含氮配体。利用多齿羧酸配体或者多齿含氮配体构筑的配位聚合物具有很好的稳定性、容易制备且具有广泛的用途，包括作为功能材料在分子磁体、气体吸附、催化、荧光和生物活性等方面有广泛的应用。含多齿羧酸配体的配位聚合物具有以下特点和优势：(1)具有丰富的配位方式，有包括单齿配位、双齿螯合配位和桥联配位模式。(2)原子配位能力强，可以和多种金属配位，并且还可与金属离子形成簇基配合物或者簇单元，从而构筑结构更加新颖、性质更加独特的拓扑网络结构。(3)多齿羧酸的羧基去质子化的程度不同可形成不同的结构。羧基可以全部或者部分去质子化，可以作为氢键的受体或者供体，协同配位键和金属键等作用参与超分子的自组装。羧酸配体的优越性很大程度上促进了羧酸配位聚合物的发展。多齿含氮配体也有上述类似作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有三维结构含Mn的配位聚合物。
本发明的另一个目的是提供上述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：
一种具有三维结构含Mn的配位聚合物，化学式为C76H80.5N8O28.5Mn4。
进一步的，所述配位聚合物为正交晶系，Pna21 空间群，晶胞参数为a= 21.3823(5) Å，b= 14.4752(6) Å，c= 28.349(12)Å，α = β = γ = 90º，V=7562.14(10) Å3。
一种具有三维结构含Mn的配位聚合物的制备方法为：将均苯三甲酸和1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入至乙醇和水的混合溶剂当中，再加入MnCl2，然后在室温下搅拌形成混合液，在室温下放置4天以上形成所述具有三维结构含Mn的配位聚合物。
进一步的，所述乙醇和水的体积比为0.5-1.5: 1。
进一步的，所述均苯三甲酸、1,2-双(4-吡啶基)乙烷和MnCl2的摩尔比为1-3:3:3。
进一步优选的，所述均苯三甲酸、1,2-双(4-吡啶基)乙烷和MnCl2的摩尔比优选为2:3:3。
本发明具有如下有益效果：
本发明的具有混合配体的配位聚合物易于制备、稳定性好，合成出来的材料缺陷少，结晶度高。该具有混合配体的聚合物在分子磁体、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为本发明的一种的配位聚合物C76H80.5N8O28.5Mn4以金属中心Mn的配位环境图。
图2为本发明的一种的配位聚合物C76H80.5N8O28.5Mn4三维结构图。
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0.02mmol均苯三甲酸和0.03mmol1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入至10ml乙醇和10ml水的混合溶剂当中，再加入0.03mmolMnCl2，然后在室温下搅拌形成混合液，在室温下放置7天形成所述具有三维结构含Mn的配位聚合物，产率约74 %（基于Mn）。
然后将上述具有螺旋结构的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 Å)，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.
配位聚合物的晶体学参数与结构解析
该配合物属于正交晶系，Pna21 空间群，其中，每个Mn原子是六配位的，分别与两个1,2-双(4-吡啶基)乙烷配体上的N(Mn-N
2.149(12) Å)原子，两个均苯三甲酸上的三个O(Mn-O 2.145(13)-2.190(23)
Å)原子，以及一个水分子上的O(Mn-O 2.055(4) Å)配位，形成了扭曲的八面体的配位几何结构（如图1所示）。每个1,2-双(4-吡啶基)乙烷配体分别与两个Mn原子配位，均苯三甲酸分子采用不同的配位方式，其中，部分完全脱质子与Mn原子配位，部分采用部分脱质子的方式，最终，它们形成了一种三维结构，如图2所示。
实施例2
将0.03mmol均苯三甲酸和0.03mmol1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入至5ml乙醇和10ml水的混合溶剂当中，再加入0.03mmolMnCl2，然后在室温下搅拌形成混合液，在室温下放置5天形成所述具有三维结构含Mn的配位聚合物，产率约43.6 %（基于Mn）。
实施例3
将0.01mmol均苯三甲酸和0.03mmol1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入至15ml乙醇和10ml水的混合溶剂当中，再加入0.03mmolMnCl2，然后在室温下搅拌形成混合液，在室温下放置6天形成所述具有三维结构含Mn的配位聚合物，产率约53.1 %（基于Mn）。
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。
Claims (6)
1. 一种具有三维结构含Mn的配位聚合物，其特征在于：化学式为C76H80.5N8O28.5Mn4。
2.根据权利要求1所述的配位聚合物，其特征在于：所述配位聚合物为正交晶系，Pna21 空间群，晶胞参数为a= 21.3823(5) Å，b= 14.4752(6) Å，c= 28.349(12)Å，α=β=γ= 90º，V=7562.14(10)
Å3。
3.一种权利要求1所述的一种具有三维结构含Mn的配位聚合物的制备方法，其特征在于：将均苯三甲酸和1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入至乙醇和水的混合溶剂当中，再加入MnCl2，然后在室温下搅拌形成混合液，在室温下放置4天以上形成所述具有三维结构含Mn的配位聚合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇和水的体积比为0.5-1.5: 1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述均苯三甲酸、1,2-双(4-吡啶基)乙烷和MnCl2的摩尔比为1-3:3:3。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述均苯三甲酸、1,2-双(4-吡啶基)乙烷和MnCl2的摩尔比优选为2:3:3。
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