CN108976435A - 一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配合物技术领域，更具体而言，涉及一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法，将醋酸锌，双（4‑（1H‑咪唑‑1‑基）苯基）甲酮和均苯四甲酸混合反应，然后加入水和N，N‑二甲基甲酰胺，制得配位聚合物，该配位聚合物同时含有锌离子、二苯甲酮双咪唑配体和均苯四甲酸，制备方法重复性好、产率好、反应条件温和，制备的配位聚合物化学稳定性好。

Description

一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及配合物技术领域，更具体而言，涉及一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法。
背景技术
配位聚合物在气体的吸附与分离、分子识别、发光、磁性、污染物降解等方面具有潜在的应用价值。配位聚合物往往包括金属离子中心、主配体、辅助配体三部分。主配体一般是多羧酸配体，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、丁二酸等。辅助配体大多数是含氮的杂环化合物，如咪唑衍生物、吡啶衍生物等。也是配位聚合物骨架的重要的组成部分。但三者并不是简单的混合就可以得到配位聚合物，往往需要条件的筛选。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种具有四连接的锌配位聚合物，所述配位聚合物分子式为C24H15N4O5Zn，CCDC号为1504736，属于单斜晶系，I2/a空间群，晶胞参数为a=15.9864(4)，b=18.4636(8)，c=18.8756(4)，α=90，β=93.991(2)，γ=90，施莱夫利符号为{65·8}；该配位聚合物以双锌作为节点，配体作为连接子，每个不对称结构单元里包含一个锌离子、半个均苯四甲酸根配体、一个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体；所述锌为四配位，与两个氧原子和两个氮原子分别配位；所述两个氧原子分别来自两个均苯四甲酸根配体，采用μ1-η1:η0单配位模式与锌配位，所述两个氮原子分别来自两个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体。
所述双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体CCDC号为1409755。
所述锌处在一个变形的四面体配位环境中，其中Zn1–O1，Zn1-O4#1，Zn1-N1，Zn1–N4#2键长分别为1.957(2)，1.963(2)，2.007(3)，2.029(3)Å，对称代码为:#11/2-x，3/2-y，3/2-z；#2-1/2+x，1/2+y，1/2+z。
一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，在反应釜中依次加入醋酸锌（Zn(OAc)2·2H2O），双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮和均苯四甲酸，然后加入水和N，N-二甲基甲酰胺，混合物搅拌20分钟后，置于烘箱中，设置温度为95度，两周后关闭烘箱自然冷却12小时，可得到无色晶体即为具有四连接的锌配位聚合物，产率为62%。
所述聚合物化学式为[Zn(BIPMO)(BETC)0.5]，其中BIPMO为双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮，BTEC为均苯四甲酸根；相邻的两个BTEC4-连接一个锌离子产生[Zn(BTEC)]2单元，相邻的单元进一步和附近的四个BIPMO配体连接。
以BTEC相连接的临近两个Zn之间距离为5.35Å；以BIPMO相连接的临近两个Zn之间距离为15.77Å。
所述醋酸锌，双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮和均苯四甲酸的摩尔比为2:2:1。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本发明提供了一种具有四连接的锌配位聚合物及其制备方法，该配位聚合物同时含有锌离子、二苯甲酮双咪唑配体和均苯四甲酸，制备方法重复性好、产率好、反应条件温和，制备的配位聚合物化学稳定性好。
附图说明
图1为一种具有四连接的锌配位聚合物的配位环境图；
图2为一种具有四连接的锌配位聚合物的简化方法；
图3为一种具有四连接的锌配位聚合物简化后的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1~3所示，一种具有四连接的锌配位聚合物，所述配位聚合物分子式为C24H15N4O5Zn，CCDC号为1504736，属于单斜晶系，I2/a空间群，晶胞参数为a=15.9864(4)，b=18.4636(8)，c=18.8756(4)，α=90，β=93.991(2)，γ=90，施莱夫利符号为{65·8}；该配位聚合物以双锌作为节点，配体作为连接子，每个不对称结构单元里包含一个锌离子、半个均苯四甲酸根配体、一个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体；所述锌为四配位，与两个氧原子和两个氮原子分别配位；所述两个氧原子分别来自两个均苯四甲酸根配体，采用μ1-η1:η0单配位模式与锌配位，所述两个氮原子分别来自两个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体。
所述锌处在一个变形的四面体配位环境中，其中Zn1–O1，Zn1-O4#1，Zn1-N1，Zn1–N4#2键长分别为1.957(2)，1.963(2)，2.007(3)，2.029(3)Å，对称代码为:#11/2-x，3/2-y，3/2-z；#2-1/2+x，1/2+y，1/2+z。
一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，在15mL的反应釜中依次加入0.1mmol醋酸锌（Zn(OAc)2·2H2O），0.1mmol双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮和均苯四甲酸，然后加入3mL水和3mL的N，N-二甲基甲酰胺，混合物搅拌20分钟后，置于烘箱中，设置温度为95度，两周后关闭烘箱自然冷却12小时，可得到无色晶体即为具有四连接的锌配位聚合物。
所述聚合物化学式为[Zn(BIPMO)(BETC)0.5]，其中BIPMO为双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮，BTEC为均苯四甲酸根；相邻的两个BTEC4-连接一个锌离子产生[Zn(BTEC)]2单元，相邻的单元进一步和附近的四个BIPMO配体连接。以BTEC相连接的临近两个Zn之间距离为5.35Å；以BIPMO相连接的临近两个Zn之间距离为15.77Å。
在本实施例所制得的具有四连接的锌配位聚合物的元素分析结果如下：
理论计算值（%）：C,57.11,H,3.00,N,11.10；
测得值（%）：C,57.02,H,2.88,N,11.41；
红外(KBr,cm-1):3136,1656,1604,1525,1498,1423,1378,1334,1309,1259,1186,
1126,1064,962929,829,767,651,621,520,476。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有四连接的锌配位聚合物，其特征在于：所述配位聚合物分子式为C24H15N4O5Zn，属于单斜晶系，I2/a空间群，晶胞参数为a=15.9864(4)，b=18.4636(8)，c=18.8756(4)，α=90，β=93.991(2)，γ=90，施莱夫利符号为{65·8}；该配位聚合物以双锌作为节点，配体作为连接子，每个不对称结构单元里包含一个锌离子、半个均苯四甲酸根配体、一个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体；所述锌为四配位，与两个氧原子和两个氮原子分别配位；所述两个氧原子分别来自两个均苯四甲酸根配体，采用μ1-η1:η0单配位模式与锌配位，所述两个氮原子分别来自两个双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮配体。
2.根据权利要求1所述的一种具有四连接的锌配位聚合物，其特征在于：所述锌处在一个变形的四面体配位环境中，其中Zn1–O1，Zn1-O4#1，Zn1-N1，Zn1–N4#2键长分别为1.957(2)，1.963(2)，2.007(3)，2.029(3)Å，对称代码为:#11/2-x，3/2-y，3/2-z；#2-1/2+x，1/2+y，1/2+z。
3.一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，其特征在于：在反应釜中依次加入醋酸锌（Zn(OAc)2·2H2O），双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮和均苯四甲酸，然后加入水和N，N-二甲基甲酰胺，混合物搅拌20分钟后，置于烘箱中，设置温度为95度，两周后关闭烘箱自然冷却12小时，可得到无色晶体，即为具有四连接的锌配位聚合物。
4.根据权利要求3所述的一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，其特征在于：所述聚合物化学式为[Zn(BIPMO)(BETC)0.5]，其中BIPMO为双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮，BTEC为均苯四甲酸根；相邻的两个BTEC4-连接一个锌离子产生[Zn(BTEC)]2单元，相邻的单元进一步和附近的四个BIPMO配体连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，其特征在于：以BTEC相连接的临近两个Zn之间距离为5.35Å；以BIPMO相连接的临近两个Zn之间距离为15.77Å。
6.根据权利要求3所述的一种具有四连接的锌配位聚合物的制备方法，其特征在于：所述醋酸锌，双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮和均苯四甲酸的摩尔比为2:2:1。
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