CN107629216A - 以3,5‑吡唑二羧酸为配体构筑的Sm‑MOF材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以3,5‑吡唑二羧酸为配体构筑的Sm‑MOF材料及制备方法。Sm‑MOF材料化学式为{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n，分子式为：C15H24N6O21Sm2，属于单斜晶系，空间群为P 21/n。（1）称取六水合氯化钐溶于蒸馏水中；（2）称取3,5‑吡唑二羧酸和2‑吡嗪羧酸溶于DMF中；（3）将（1）、（2）所得溶液混合，搅拌，烘干，得Sm‑MOF材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n，其中L1代表3,5‑吡唑二羧酸脱去两个羧基氢原子，带两个单位的负电荷。本发明工艺简单、成本低廉、重复性好，为稀土MOF材料的合成提供了一定依据。
Description
技术领域
本发明属于配合物制备技术领域，特别涉及一种Sm-MOF材料及制备方法。
背景技术
金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料，是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与有机配体通过自组装连接形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。由于羧基含有两个能与金属离子配位的氧原子，配位方式多种多样，所以羧酸类有机配体成为人们常用的一种配体。含氮杂环羧酸类配体因羧基取代位置的不同会有不同的配位方式，有的取代基也可以参与配位。而且含氮杂环类配体本身含有氮原子也能参与配位，也就更利于形成配合物。因此，人们采用含氮杂环羧酸类配体和金属离子配位合成具有应用价值或潜在价值的配位聚合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种以3,5-吡唑二羧酸为配体构筑的Sm-MOF材料及制备方法。
本发明的思路：利用3,5-吡唑二羧酸为配体与氯化钐通过溶剂热法获得Sm-MOFs材料。
以3,5-吡唑二羧酸构筑的Sm-MOF材料的化学式为{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n，分子式为：C15H24N6O21Sm2，属于单斜晶系，空间群为P 21/n，该MOF材料的基本结构单元中包含两个钐离子，三个3,5-吡唑二羧酸阴离子和四个水分子。两个钐离子均是九配位，3,5-吡唑二羧酸的其中一个羧基的氧原子桥联两个钐离子，且和邻近的氮原子螯合其中一个钐离子。本发明涉及的Sm-MOF材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n，其中L1代表3,5-吡唑二羧酸脱去两个羧基氢原子，带两个单位的负电荷。晶体结构数据见表一，部分键长键角见表二。
表一:{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n的晶体学参数
aR1＝Σ||Fo|–|Fc||/Σ|Fo|.bwR2＝[Σw(|Fo 2|–|Fc 2|)2/Σw(|Fo 2|)2]1/2表二:{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n的键长和键角(°)
Symmetry codes:(i)-x+3/2,y+1/2,-z+1/2；(ii)x+1/2,-y+1/2,z+1/2；(iii)-x+1/2,y-1/2,-z+1/2；(iv)-x+1/2,y+1/2,-z+1/2；(v)-x+3/2,y-1/2,-z+1/2；(vi)x-1/2,-y+1/2,z-1/2；(vii)-x+2,-y,-z+1.
所述{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n的合成方法具体步骤为：
(1)称取0.1809g六水合氯化钐溶于10mL水，搅拌均匀，制得金属溶液，备用；
(2)称取0.0861g 3,5-吡唑二羧酸和0.0621g 2-吡嗪羧酸溶于10mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀，备用；
(3)将步骤(1)、(2)所制得溶液混合，在室温下搅拌30分钟后，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜内胆中，套上不锈钢反应釜外套放入110℃烘箱中反应72小时后，反应完成后以每小时10℃梯度降至室温，开釜得到无色清液底部有簇状无色透明晶体，即为Sm-MOF材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n。
本发明具有工艺简单、成本低廉、化学组分易于控制、重复性好而且产量较高等优点。
附图说明
图1是本发明以3,5-吡唑二羧酸构筑的Sm-MOFs材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n的结构图。
具体实施方式
实施例:
(1)称取0.1809g六水合氯化钐溶于10mL水，搅拌均匀，制得金属溶液，备用；
(2)称取0.0861g 3,5-吡唑二羧酸和0.0621g 2-吡嗪羧酸溶于10mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌均匀，备用；
(3)将步骤(1)、(2)所制得溶液混合，在室温下搅拌30分钟后，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜内胆中，套上不锈钢反应釜外套放入110℃烘箱中反应72小时后，反应完成后以每小时10℃梯度降至室温，开釜有无色清液底部有簇状无色透明晶体生成，即为Sm-MOF材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·H2O}n。
该以3,5-吡唑二羧酸构筑的Sm-MOF材料属于单斜晶系，空间群为P 21/n，该MOFs材料的基本结构单元中包含两个钐离子，三个3,5-吡唑二羧酸阴离子和六个水分子。两个钐离子均是九配位，3,5-吡唑二羧酸的其中一个羧基的氧原子桥联两个钐离子，且和邻近的氮原子螯合其中一个钐离子。本发明涉及的Sm-MOFs材料[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O，其中L1代表3,5-吡唑二羧酸脱去两个羧基氢原子，带两个单位的负电荷。其分子式为：C15H24N6O21Sm2。晶体结构数据见表一，部分键长键角见表二。
Claims (2)
1.一种以3,5-吡唑二羧酸为配体构筑的Sm-MOF材料,其特征在于以3,5-吡唑二羧酸构筑的Sm-MOF材料的结构为：
以3,5-吡唑二羧酸构筑的Sm-MOF材料化学式为{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n，分子式为：C15H24N6O21Sm2，属于单斜晶系，空间群为P 21/n，该MOF材料的基本结构单元中包含两个钐离子，三个3,5-吡唑二羧酸阴离子和六个水分子；两个钐离子均是九配位，3,5-吡唑二羧酸的其中一个羧基的氧原子桥联两个钐离子，且和邻近的氮原子螯合其中一个钐离子；本发明涉及的Sm-MOF材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n，其中L1代表3,5-吡唑二羧酸脱去两个羧基氢原子，带两个单位的负电荷；晶体结构数据见表一，部分键长键角见表二；
表一:{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n的晶体学参数
aR1＝Σ||Fo|–|Fc||/Σ|Fo|.bwR2＝[Σw(|Fo 2|–|Fc 2|)2/Σw(|Fo 2|)2]1/2
表二:{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n的键长和键角(°)
Symmetry codes:(i)-x+3/2,y+1/2,-z+1/2；(ii)x+1/2,-y+1/2,z+1/2；(iii)-x+1/2,y-1/2,-z+1/2；(iv)-x+1/2,y+1/2,-z+1/2；(v)-x+3/2,y-1/2,-z+1/2；(vi)x-1/2,-y+1/2,z-1/2；(vii)-x+2,-y,-z+1。
2.根据权利要求1所述的Sm-MOF材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)称取0.1809g六水高氯酸钐溶于10mL水，搅拌均匀，制得金属溶液，备用；
(2)称取0.0861g 3,5-吡唑二羧酸和0.0621g 2-吡嗪羧酸溶于10mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，备用；
(3)将步骤(1)、(2)所制得溶液混合，在室温下搅拌30分钟后，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜内胆中，套上不锈钢反应釜外套放入110℃烘箱中反应72小时后，反应完成后以每小时10℃梯度降至室温，开釜后无色清液底部有无色簇状透明晶体生成，即为Sm-MOFs材料{[Sm2(L1)3·6H2O]·3H2O}n。
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Application publication date: 20180126 Assignee: Guilin Qi Hong Technology Co.,Ltd. Assignor: GUILIN University OF TECHNOLOGY Contract record no.: X2022450000120 Denomination of invention: Sm MOF material constructed with 3,5-pyrazole dicarboxylic acid as ligand and its preparation method Granted publication date: 20200731 License type: Common License Record date: 20221123 |
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