CN106397784A - 间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法 - Google Patents

间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法 Download PDF

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范超逸
李家星
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Abstract

本发明公开了一种间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法。利用间苯二甲酸、4‑苯基吡啶为配体与硝酸铜通过水热法获得铜配位聚合物，即为间苯二甲酸铜配位聚合物，其结构式为：；本发明具有工艺简单、成本低廉、重复性好等优点，成功的合成了间苯二甲酸铜配位聚合物，为合成过渡金属的配合物提供了一定的依据。

Description

间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法
技术领域
本发明属于配位聚合物制备技术领域，特别涉及一种间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法。
背景技术
配位聚合物是由有机配体与金属离子通过自组装过程形成具有一定规则的晶体材料，它们性能优良，广泛应用在医药、光学和磁学等领域。刚性配体与金属离子形成的结构新颖的聚合物已被大量合成。柔性配体相较于刚性配体有一定自由度，在组装过程中可根据环境变化调整构型。最近几年，科研工作者通过混合配体，既刚性配体与柔性配体，与金属离子配位合成了许多一维链状、二维层状、三维骨架等配位聚合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种间苯二甲酸铜配位聚合物及其制备方法。
本发明的思路：利用间苯二甲酸、4-苯基吡啶为配体与硝酸铜通过水热法获得铜配位聚合物，即为间苯二甲酸铜配位聚合物。
本发明的间苯二甲酸铜配位聚合物的结构式为：
。
所述间苯二甲酸铜配位聚合物属于三斜晶系，空间群为Pī；该间苯二甲酸铜配位聚合物的基本结构单元中包含两个铜离子，两个间苯二甲酸阴离子，四个4-苯基吡啶；间苯二甲酸阴离子的两个羧基的三个氧原子分别与铜离子配位，间苯二甲酸中一个羧基采用双齿配位的方式与两个铜离子配位，另一个羧基则采用单齿配位的方式与一个铜离子配位；Cu1是五配位的，与来自三个不同的间苯二甲酸阴离子中的羧基氧原子O1、O2A、O4B和两个不同的4-苯基吡啶的氮原子N1、N2配位；Cu-O键长在1.9476(1) Ǻ - 2.2662(2) Ǻ之间，Cu-N键长在2.0070(1) Ǻ - 2.0356(1) Ǻ之间。
上述间苯二甲酸铜配位聚合物的制备方法为：
(1)称量0.1~0.5毫摩尔间苯二甲酸溶解于5~10毫升蒸馏水中，再加入0.2~1毫摩尔氢氧化钠和0.1~0.5毫摩尔的4-苯基吡啶，制得混合溶液。
(2)称量0.1~1毫摩尔硝酸铜溶于5~10毫升的蒸馏水中，制得硝酸铜溶液。
(3)将步骤(1)制得的混合溶液和步骤(2)制得的硝酸铜溶液一起移入容积为25毫升的反应釜中，将反应釜密封，在120℃下恒温3天，然后以每小时10摄氏度的速度梯度降温至室温，过滤，得到蓝色柱状晶体，即为间苯二甲酸铜配位聚合物。
本发明具有工艺简单、成本低廉、重复性好等优点，成功的合成了间苯二甲酸铜配位聚合物，为合成过渡金属的配合物提供了一定的依据。
附图说明
图1是本发明的间苯二甲酸铜配位聚合物的分子结构图。
具体实施方式
实施例：
(1)称量0.1毫摩尔(0.0167 g)间苯二甲酸溶解于10毫升蒸馏水中，再加入0.2毫摩尔(0.008g)氢氧化钠和0.1毫摩尔(0.0155 g)的4-苯基吡啶，制得混合溶液。
(2)称量0.1毫摩尔硝酸铜(0.0241 g)溶于5毫升的蒸馏水中，制得硝酸铜溶液。
(3)将步骤(1)制得的混合溶液和步骤(2)制得的硝酸铜溶液一起移入容积为25毫升的反应釜中，将反应釜密封，在120℃下恒温3天，然后以每小时10摄氏度的速度梯度降温至室温，过滤，得到蓝色柱状晶体，即为间苯二甲酸铜配位聚合物，其结构为：
。
晶体结构解析表明，该间苯二甲酸铜配位聚合物属于三斜晶系，空间群为Pī。该配合物基本结构单元中包含两个铜离子，两个间苯二甲酸阴离子，四个4-苯基吡啶。间苯二甲酸阴离子的两个羧基的三个氧原子分别与铜离子配位，间苯二甲酸中一个羧基采用双齿配位的方式与两个铜离子配位，另一个羧基则采用单齿配位的方式与一个铜离子配位。Cu1是五配位的，与来自三个不同的间苯二甲酸阴离子中的羧基氧原子O1、O2A、O4B和两个不同的4-苯基吡啶的氮原子N1、N2配位。Cu-O键长在1.9476(1) Ǻ - 2.2662(2) Ǻ之间，Cu-N键长在2.0070(1) Ǻ - 2.0356(1) Ǻ之间。

Claims (2)

1.一种间苯二甲酸铜配位聚合物，其特征在于该间苯二甲酸铜配位聚合物的结构式为：
；
所述间苯二甲酸铜配位聚合物属于三斜晶系，空间群为Pī；该间苯二甲酸铜配位聚合物的基本结构单元中包含两个铜离子，两个间苯二甲酸阴离子，四个4-苯基吡啶；间苯二甲酸阴离子的两个羧基的三个氧原子分别与铜离子配位，间苯二甲酸中一个羧基采用双齿配位的方式与两个铜离子配位，另一个羧基则采用单齿配位的方式与一个铜离子配位；Cu1是五配位的，与来自三个不同的间苯二甲酸阴离子中的羧基氧原子O1、O2A、O4B和两个不同的4-苯基吡啶的氮原子N1、N2配位；Cu-O键长在1.9476(1) Ǻ - 2.2662(2) Ǻ之间，Cu-N键长在2.0070(1) Ǻ - 2.0356(1) Ǻ之间。
2.一种制备如权利要求1所述的间苯二甲酸铜配位聚合物的方法，其特征在于具体步骤为：
(1)称量0.1~0.5毫摩尔间苯二甲酸溶解于5~10毫升蒸馏水中，再加入0.2~1毫摩尔氢氧化钠和0.1~0.5毫摩尔的4-苯基吡啶，制得混合溶液；
(2)称量0.1~1毫摩尔硝酸铜溶于5~10毫升的蒸馏水中，制得硝酸铜溶液；
(3)将步骤(1)制得的混合溶液和步骤(2)制得的硝酸铜溶液一起移入容积为25毫升的反应釜中，将反应釜密封，在120℃下恒温3天，然后以每小时10摄氏度的速度梯度降温至室温，过滤，得到蓝色柱状晶体，即为间苯二甲酸铜配位聚合物。
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