CN106832321A - 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用 - Google Patents

一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106832321A
CN106832321A CN201710066177.5A CN201710066177A CN106832321A CN 106832321 A CN106832321 A CN 106832321A CN 201710066177 A CN201710066177 A CN 201710066177A CN 106832321 A CN106832321 A CN 106832321A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core
double
organic framework
metal
framework materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710066177.5A
Other languages
English (en)
Inventor
韩正波
李潇龙
刘琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning University
Original Assignee
Liaoning University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning University filed Critical Liaoning University
Priority to CN201710066177.5A priority Critical patent/CN106832321A/zh
Publication of CN106832321A publication Critical patent/CN106832321A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/008—Supramolecular polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/42—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of organic or organo-metallic materials, e.g. graphene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用。采用的技术方案是：将Co(NO3)3，4,4′‑(9,10‑蒽)二苯甲酸，溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺和水，加入容器中，于常温下，搅拌30分钟；将容器密封后放入烘箱中，于温度378K下，保持1‑2天；缓慢冷却到室温，得到紫色透明块状晶体；用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤、过滤、干燥，得目标产物。本发明所制备的基于双核Co金属簇的多孔金属有机骨架作为类单分子磁体，并具有高效的磁化性能。

Description

一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用
技术领域
本发明涉及一种金属有机骨架，特别涉及一种具有高效磁化率的基于4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸与Co构筑的双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用。
背景技术
近年来，具有发冷光、磁性、高孔隙度等性质的多功能金属有机骨架因可作为化学传感器而受到特别的关注。基于合成策略的分析，金属有机配位聚合物的构建可以通过选择合适的有机配体和金属中心以及合适的反应条件，如温度，溶剂，pH和反应化学计量学等而获得。最重要的是，选择合适的有机配体的几何配置，刚性/灵活性和配位基团是一种有效的控制和协调聚合物的结构和性能的方法。
配位聚合物作为磁性材料近年来也受到了科学家的青睐，其顺磁中心之间的耦合作用一般是通过“化学桥”来实现的。一些具有高自旋特性的金属离子和具有功能性官能团的桥联配体进行自组装，可以形成单核，多核或者多维的分子磁体。因此，通过设计、选择有机链接器和金属单元，构建具有特殊结构和功能的金属有机骨架成为本领域研究的重点。
发明内容
本发明的目的是利用双核钴簇作为金属节点，利用4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸作为有机配体，在一定的温度下，利用溶剂热的方法合成一种具有高效磁化率的双核Co簇金属有机骨架材料。
本发明采用的技术方案是：一种双核Co簇金属有机骨架材料，所述的双核Co簇金属有机骨架的分子式为Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2C14H8)2，晶体结构属于正交晶系，空间群为Pna21(33)；是以双核Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2C14H8)2作为节点，基于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸配体桥联而成的三维结构；每个4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸配体与两个Co3+离子配位，两个Co3+离子与四个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧配位，其中两个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成双齿螯合配位，两个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成单齿配位；所述的双核Co簇金属有机骨架有一个一维孔道结构，尺寸大小为
上述的一种双核Co簇金属有机骨架材料的合成方法，包括如下步骤：
1)将Co(NO3)3，4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸，N,N-二甲基甲酰胺，水加入容器中，于常温下，搅拌30分钟。
2)将容器密封后放入烘箱中，于300-400K下，保持1-2天；优选的，将容器密封后放入烘箱中，升温速率为2-8℃·min-1。
3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到棒状晶体；优选的，缓慢冷却到室温的降温速率为2-8℃·min-1。
4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。
本发明的有益效果是：本发明所制备的基于4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸与Co构筑的双核Co簇金属有机骨架材料可作为主体材料应用于磁性研究。本发明的基于4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸与Co构筑的双核Co簇金属有机骨架制备方法简单，具有很大的应用前景。
附图说明
图1是本发明双核Co簇金属有机骨架材料的配位环境图。
图2是本发明双核Co簇金属有机骨架材料的XRD图。
图3是本发明双核Co簇金属有机骨架材料孔道示意图。
图4是本发明双核Co簇金属有机骨架材料结构示意图。
图5是本发明双核Co簇金属有机骨架材料的变温磁化率谱图。
具体实施方式
实施例1基于4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸与Co构筑的双核Co簇金属有机骨架材料
将0.0225mmol的Co(NO3)3，0.015mmol的4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸，1.25ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，0.2ml的水加入体积为5ml的玻璃瓶中，并且常温条件搅拌30分钟。将玻璃瓶密封好放入烘箱中。加热使烘箱的温度从室温达到378K，升温速率为5℃·min-1，并保持温度在此条件下保温36小时。以5℃·min-1的降温速率缓慢冷却到室温，得到紫色透明棒状晶体；用N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液洗涤、过滤并在空气中干燥，即为目标产物多孔的稀土簇金属有机阴离子骨架，产率为68％。
本发明合成的双核Co簇金属有机骨架材料的结构如图2-图4所示，该晶体结构属于正交晶系，空间群为Pna21(33)。分子式为：[Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2C14H8)2]。该化合物是以双核[Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2]作为节点，基于4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸配体桥联而成的三维结构。每个4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸配体与两个Co3+离子配位，两个Co3+离子与四个来自于4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸的羧基上的氧配位。其中两个来自于4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成双齿螯合配位，两个来自于4,4'-(9,10-蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成单齿配位，该结构有一种一维孔道结构，其尺寸大小为
实施例2双核Co簇金属有机骨架材料的磁性研究
取实施例1制备的双核Co簇金属有机骨架材料40mg，在2.0-300.0K的温度，1000Oe的外加磁场条件下研究了4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸与Co构筑的双核Co簇金属有机骨架的磁学性质。如图5所示，表示的是χMT对温度的变化曲线，其中χM表示摩尔磁化率，T表示的是绝对温度。由图5可以看出，在300K时，每个次级单元的χMT值为0.0737cm3K mol-1，具有潜在的磁学性质。

Claims (6)

1.一种双核Co簇金属有机骨架材料，其特征在于，所述的双核Co簇金属有机骨架材料的分子式为Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2C14H8)2，晶体结构属于正交晶系，空间群为Pna21(33)；是以双核Co2(H2O)4((O2C–C6H4)2C14H8)2作为节点，基于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸配体桥联而成的三维结构；每个4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸配体与两个Co3+离子配位，两个Co3+离子与四个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧配位，其中两个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成双齿螯合配位，两个来自于4,4'‐(9,10‐蒽)二苯甲酸的羧基上的氧与Co3+形成单齿配位；所述的双核Co簇金属有机骨架有一个一维孔道结构，尺寸大小为
2.权利要求1所述的一种双核Co簇金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将Co(NO3)3，4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸，N,N-二甲基甲酰胺，水加入容器中，于常温下，搅拌30分钟；
2)将容器密封后放入烘箱中，于300-400K下，保持1-2天；
3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到棒状晶体；
4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。
3.权利要求2所述的一种双核Co簇金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将0.0225mmol的Co(NO3)3，0.015mmol的4,4′-(9,10-蒽)二苯甲酸，1.25ml的N,N-二甲基甲酰胺，0.25ml的水加入容器中，于常温下，搅拌30分钟；
2)将容器密封后放入烘箱中，于300-400K下，保持1-2天；
3)缓慢冷却到室温，静置至少1天后，得到棒状晶体；
4)用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得目标产物。
4.权利要求2或3所述的一种双核Co簇金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：步骤2)中，将容器密封后放入烘箱中，升温速率为2-8℃·min-1。
5.权利要求2或3所述的一种双核Co簇金属有机骨架材料的合成方法，其特征在于：所述的缓慢冷却到室温的降温速率为2-8℃·min-1。
6.权利要求1所述的一种双核Co簇金属有机骨架材料作为磁体在磁性材料中的应用。
CN201710066177.5A 2017-02-06 2017-02-06 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用 Pending CN106832321A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710066177.5A CN106832321A (zh) 2017-02-06 2017-02-06 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710066177.5A CN106832321A (zh) 2017-02-06 2017-02-06 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106832321A true CN106832321A (zh) 2017-06-13

Family

ID=59121900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710066177.5A Pending CN106832321A (zh) 2017-02-06 2017-02-06 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106832321A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108273505A (zh) * 2018-01-20 2018-07-13 辽宁大学 Co/Co3O4复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHENGQIAN MA, ET AL.: ""A Three-Dimensional Porous Metal-Organic Framework Constructed from Two-Dimensional Sheets via Interdigitation Exhibiting Dynamic Features"", 《INORG. CHEM.》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108273505A (zh) * 2018-01-20 2018-07-13 辽宁大学 Co/Co3O4复合材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. A porous 3D heterometal-organic framework containing both lanthanide and high-spin Fe (II) ions
CN104230968B (zh) 一种具有混合配体的含镉双核聚合物及其制备方法
CN105732679A (zh) 三核稀土簇金属有机骨架材料的制备方法及应用
Ma et al. Synthesis of a 3D lanthanum (III) MOFs as a multi-chemosensor to Cr (VI)-containing anion and Fe (III) cation based on a flexible ligand
Wang et al. A dye encapsulated zinc-based metal–organic framework as a dual-emission sensor for highly sensitive detection of antibiotics
Feng et al. Lanthanide coordination polymers based on multi-donor ligand containing pyridine and phthalate moieties: Structures, luminescence and magnetic properties
Li et al. Four isostructural lanthanide coordination polymers based on rare coordinated citric acid: Syntheses, structures, magnetisms and luminescence
CN106832321A (zh) 一种双核Co簇金属有机骨架材料及其合成方法和应用
CN103059011B (zh) 三种基于Co(II)离子的金属有机框架、其合成方法和应用
Wang et al. Four coordination polymers based on 5-(3, 5-dicarboxybenzyloxy) isophthalic acid: Synthesis, structures, photocatalytic properties, fluorescence sensing and magnetic properties
CN104292247B (zh) 一种具有混合配体的含镉二维聚合物及其制备方法
Wang et al. A novel 3D metal–organic coordination polymer constructed from two types of tetranuclear copper clusters and a flexible bispyridyl-based ligand with amide-(CH2) 6 bridge
Lin et al. Fluorescent sensing and electrocatalytic properties of three Zn (II)/Co (II) coordination complexes containing two different dicarboxylates and two various bis (pyridyl)-bis (amide) ligands
Zhang et al. A 3D supramolecular network constructed from {Ni9} cluster and benzotriazole
Zharkouskaya et al. A new three-dimensional Cu (II) coordination polymer with triaminoguanidin building blocks
Yang et al. Syntheses, structures, magnetic and fluorescence properties of coordination polymers constructed with the reduced Schiff base carboxylic acid ligand
CN104130292B (zh) 一种带双核结构的三维配位聚合物及其制备方法
CN102827169B (zh) 卟啉配体、其金属配合物及其制备方法与应用
Xu et al. A cyclic dodecanuclear cobalt cluster based on a derivative of the rhodamine 6G dye with unusual magnetization
CN108997386A (zh) 一种双配体构筑的锌金属有机配合物及其制备方法
Hu et al. A series of Zn/Cd coordination polymers constructed from 1, 4-naphthalenedicarboxylate and N-donor ligands: Syntheses, structures and luminescence sensing of Cr3+ in aqueous solutions
CN109400902A (zh) 一种双核镍配位聚合物及其制备方法和应用
CN110256688B (zh) 一种异金属[CdMn]荧光磁制冷材料及其制备方法
Gao et al. Gas adsorption and fluorescent sensing properties of three metal-organic frameworks based on 3, 5-di (2′, 5′-dicarboxylphenyl) benozoic acid and cadmium ions
CN104262402B (zh) 一种三维含锰配位聚合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170613