RU2611438C1 - Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы - Google Patents

Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы Download PDF

Info

Publication number
RU2611438C1
RU2611438C1 RU2015149408A RU2015149408A RU2611438C1 RU 2611438 C1 RU2611438 C1 RU 2611438C1 RU 2015149408 A RU2015149408 A RU 2015149408A RU 2015149408 A RU2015149408 A RU 2015149408A RU 2611438 C1 RU2611438 C1 RU 2611438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
octacarboxyphthalocyaninate
octacarboxyphthalocyaninates
base unit
main base
Prior art date
Application number
RU2015149408A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Сергеевна Головашова
Яна Сергеевна Менгель
Татьяна Арсеньевна Агеева
Евгений Валентинович Кудрик
Владимир Ефимович Майзлиш
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority to RU2015149408A priority Critical patent/RU2611438C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2611438C1 publication Critical patent/RU2611438C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/08—Copper compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/1691—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F13/00—Compounds containing elements of Groups 7 or 17 of the Periodic Table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/06—Cobalt compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/06—Cobalt compounds
    • C07F15/065—Cobalt compounds without a metal-carbon linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06—Aluminium compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/10—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group I (IA or IB) of the Periodic Table
    • B01J2523/17—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/31—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/70—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VII (VIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/72—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/84—Metals of the iron group
    • B01J2523/845—Cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатом металла в качестве основной структурной единицы. Способ заключается в сополимеризации металлов или солей металлов с органическим лигандом, последующей фильтрации продукта, промывке его органическими растворителями. При этом к 4,5-октакарбоксифталоцианинату кобальта или меди добавляют двукратный избыток соли алюминия или марганца, перемешивают в течение 2-4 часов при нагревании до 150-170°C. Изобретение позволяет получить новые, более дешевые высокоупорядоченные наноматериалы с заданной структурой и свойствами. 5 ил., 2 пр.

Description

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу получения металлоорганических каркасных структур с 4,5-октакарбоксифталоцианинатом металла в качестве основной структурной единицы для получения высокоупорядоченных наноматериалов с заданной структурой и свойствами с возможностью использования в качестве гетерогенных катализаторов.
Известен способ получения металлоорганического каркасного соединения [Smithenry, D.W., Wilson S.R., Suslick K.S.A. Robust Microporous Zinc Porphyrin Framework Solid // Inorg. Chem. 2003., Vol. 42. P. 7719-7721], в котором нагревают порфириновый лиганд с нитратом цинка в микроволновой печи в течение 1,5-2 минут. Образующееся соединение обладает кубической кристаллической решеткой и стабильно после удаления растворителя.
Недостатками данного способа являются:
- дороговизна необходимого оборудования (микроволнового);
- невозможность получения соединения с различными металлами, встроенными в единую структуру;
- невозможность варьирования свойств получаемого наноматериала.
Техническим результатом изобретения является получение новых, более дешевых высокоупорядоченных наноматериалов с заданной структурой и свойствами.
Указанный результат достигается тем, что в способе получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатом металла в качестве основной структурной единицы, заключающемся в сополимеризации металлов с органическим лигандом и солей металлов, последующей фильтрации продукта, промывке его органическими растворителями, согласно изобретению к 4,5-октакарбоксифталоцианинату кобальта или меди добавляют двукратный избыток соли алюминия или марганца, перемешивают в течение 2-4 часов при нагревании до 150-170°C.
Изобретение позволяет получить высокоупорядоченный наноматериал, содержащий фталоцианинат металла в качестве основной структурной единицы с заданными свойствами за счет варьирования встраиваемых различных металлов в фталоцианиновом фрагменте и соединительном мостике при контроле самосборки металлоорганического каркаса.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан ИК спектр металлоорганического каркасного соединения, полученного на основе октакарбоксифталоцианината меди и нонагидрата алюминия, на фиг. 2 - микрофотография наночастицы, полученной взаимодействием октакарбоксифталоцианината меди с нонагидратом нитрата алюминия, на фиг. 3 - микрофотографии поперечного сечения наноматериала, полученного на основе октакарбоксифталоцианината меди, на фиг. 4 - микрофотография наночастицы, полученной взаимодействием октакарбоксифталоцианината кобальта с ацетатом марганца, на фиг. 5 - ИК спектр металлоорганического каркасного соединения на основе октакарбоксифталоцианината кобальта.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Для реализации способа используют следующие вещества:
- Диметилформамид - ГОСТ 20289-74.
- Этилацетат ГОСТ 8981-78.
- Алюминий азотнокислый 9 - водный ГОСТ 3757-75.
- Ацетат марганца 4 - водный ГОСТ 16538-79.
- 4,5-октакарбоксифталоцианинат кобальта, поскольку это соединение не выпускается промышленностью как товарный продукт, оно было синтезировано по известной методике [Пат. 2304582 Российская Федерация, МПК C07D 487/22. Способ получения натриевой соли окта-4,5- карбоксифталоцианина кобальта / Голуб Ю.М., Дмитриева Н.Д., Зелихина В.А.; патентообладатель ФГУП ТНЦ "НИОПИК"; опубл. 20.08.2007].
- 4,5-октакарбоксифталоцианинат меди, поскольку это соединение не выпускается промышленностью как товарный продукт, оно было синтезировано по известной методике [Пат. 2352571 Российская Федерация, МПК C07D 487/22. Способ получения фталоцианинов металлов / Шеляпин О.П., Боровков А.Г., Култаев В.Н.; патентообладатель ЗАО "КОРХИМ". - №2007134107/04; опубл. 13.09.2007].
Изобретение осуществляют следующим образом.
Пример 1. Синтез металлоорганического каркасного соединения на основе 4,5-октакарбоксифталоцианината меди. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 50 мл ДМФА, 0,1 г (0,012 ммоль) октакарбоксифталоцианината меди, 0.1 г (0,0266 ммоль) нонагидрата нитрата алюминия. После растворения исходных реагентов смесь выдерживают при перемешиваний в течение 4 часов при температуре 150°С. Продукт выпадает в осадок. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают горячим ДМФА (50 мл), этилацетатом (3 порции по 50 мл) и сушат при 120°С.
Выход: 152 мг (76%).
Найдено, %: С 68.57, Н 2.88, N 13.33; C18H9N303.
Вычислено, %: С 69.04, Н 3.00, N 13.37.
ИК (KBr): 2232 (C≡N), 1538 (асимм. NO2), 1365 (симм. NO2), 1204 (Ar-O-Ar) (фиг. 1, 2).
Пример 2. Синтез металлоорганического каркасного соединения на основе 4,5-октакарбоксифталоцианината кобальта. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 50 мл ДМФА, 0,1 г (0,012 ммоль) 4,5-октакарбоксифталоцианината кобальта, 0.1 г (0,001 ммоль) ацетата марганца. После растворения исходных реагентов смесь выдерживают при перемешивании в течение 2 часов при температуре 170°C. Продукт выпадает в осадок. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают горячим ДМФА (50 мл), этилацетатом (3 порции по 50 мл) и сушат при 120°C.
Выход: 137 мг (68,6%).
Найдено, %: С 68.57, Н 2.88, N 13.33; C18H9N303.
Вычислено, %: С 69.07, Н 2.95, N 13.45.
ИК (KBr): 2234 (C≡N), 1536 (асимм. NO2), 1367 (асимм. NO2), 1218 (Ar-O-Ar) (фиг. 3, 4, 5).

Claims (1)

  1. Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатом металла в качестве основной структурной единицы, заключающийся в сополимеризации металлов с органическим лигандом и солей металлов, последующей фильтрации продукта, промывке его органическими растворителями, отличающийся тем, что к 4,5-октакарбоксифталоцианинату кобальта или меди добавляют двукратный избыток соли алюминия или марганца, перемешивают в течение 2-4 часов при нагревании до 150-170°C.
RU2015149408A 2015-11-17 2015-11-17 Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы RU2611438C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149408A RU2611438C1 (ru) 2015-11-17 2015-11-17 Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149408A RU2611438C1 (ru) 2015-11-17 2015-11-17 Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2611438C1 true RU2611438C1 (ru) 2017-02-22

Family

ID=58459011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149408A RU2611438C1 (ru) 2015-11-17 2015-11-17 Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611438C1 (ru)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012138958A (ru) * 2010-02-12 2014-03-20 Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния Металлоорганические каркасные структуры, полученные из карбенофильных металлов и способ их получения

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012138958A (ru) * 2010-02-12 2014-03-20 Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния Металлоорганические каркасные структуры, полученные из карбенофильных металлов и способ их получения

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MATSUNAGA S. et al, Microporous Porphyrin-Based Metal Carboxylate Frameworks with Various Accessible Metal Sites: [Cu 2 (MDDCPP)] [M = Zn 2+ , Ni 2+ , Pd 2+ , Mn 3+ (NO 3 ), Ru 2+ (CO)], Eur. J. Inorg. Chem., 2012, v. 2012, No. 30, p. 4885-4897. *
NETI Venkata S.Pavan K. et al, Synthesis of a phthalocyanine 2D covalent organic framework, CrystEngComm, 2013, v. 15, p. 7157-7160. *
SMITHENRY D.W. et al, A Robust Microporous Zinc Porphyrin Framework Solid, Inorg. Chem., 2003, v. 42, No. 24, p. 7719-7721. *
WEN-YANG G. et al, Metal-metalloporphyrin frameworks: a resurging class of functional materials, Chem. Soc. Rev., 2014, v. 43, p. 5841-5866. *
WEN-YANG G. et al, Metal-metalloporphyrin frameworks: a resurging class of functional materials, Chem. Soc. Rev., 2014, v. 43, p. 5841-5866. SMITHENRY D.W. et al, A Robust Microporous Zinc Porphyrin Framework Solid, Inorg. Chem., 2003, v. 42, No. 24, p. 7719-7721. MATSUNAGA S. et al, Microporous Porphyrin-Based Metal Carboxylate Frameworks with Various Accessible Metal Sites: [Cu 2 (MDDCPP)] [M = Zn 2+ , Ni 2+ , Pd 2+ , Mn 3+ (NO 3 ), Ru 2+ (CO)], Eur. J. Inorg. Chem., 2012, v. 2012, No. 30, p. 4885-4897. NETI Venkata S.Pavan K. et al, Synthesis of a phthalocyanine 2D covalent organic framework, CrystEngComm, 2013, v. 15, p. 7157-7160. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wei et al. Two Zn (II) coordination polymers based on 5-substituted isophthalic acid: Syntheses, crystal structures, luminescence sensing properties
CN102807591B (zh) 基于双苯并咪唑配体的金属配合物及其制备方法与用途
Hajiashrafi et al. Erbium-organic framework as heterogeneous Lewis acid catalysis for Hantzsch coupling and tetrahydro-4H-chromene synthesis
Palanisami et al. Non-covalently aggregated zinc and cadmium complexes derived from substituted aromatic carboxylic acids: Synthesis, spectroscopy, and structural studies
Mautner et al. Synthesis, characterization and luminescence properties of zinc (II) complexes of pseudohalides and nitrite derived from 4-azidopyridine
Shi et al. Synthesis and crystal structure of metal-organic frameworks [Ln2 (pydc-3, 5) 3 (H2O) 9] n3nH2O (Ln= Sm, Eu, Gd, Dy; pydc-3, 5= pyridine-3, 5-dicarboxylate) along with the photoluminescent property of its europium one
CN103113293B (zh) 多取代喹啉衍生物及其制备方法
WO2013011930A1 (ja) 光学活性テトラヒドロキノリン類の製造方法
RU2611438C1 (ru) Способ получения металлоорганических каркасных соединений с октакарбоксифталоцианинатами металлов в качестве основной структурной единицы
CN104311565A (zh) 一种制备酞菁铁的方法
CN104817583B (zh) 碳桥联双酰胺基稀土胺化物及其制备和在催化醛与胺酰胺化合成反应中的应用
Mishra et al. Four novel isostructural coordination polymers {[M (H′ L) 2 (H2O) 2]· 2DMF}[M= Zn (II), Cd (II), Mn (II) and Co (II)] built using a nitrogen and oxygen donor azo ligand: Crystal structures and fluorescence studies
KR20140034807A (ko) 7-클로로-4-(피페라진-1-일)-퀴놀린의 합성을 위한 신규 방법
JP2011515390A5 (ru)
Su et al. The supramolecular assemblies of 7-amino-2, 4-dimethylquinolinium salts and the effect of a variety of anions on their luminescent properties
CN103232478A (zh) 基于双齿苯并咪唑配体的金属配合物及其制备方法与用途
US8394979B2 (en) Process for preparing cycloplatinated platinum complexes, platinum complexes prepared by this process and the use thereof
JP2010235453A (ja) 白金錯体の製造方法
RU2591197C1 (ru) Способ синтеза гетеротриядерного координационного соединения на основе салицилиденгидразона иминодиуксусной кислоты
JPH09241255A (ja) イミダゾール誘導体
CN104072500A (zh) 2,3-二苄胺基喹喔啉咪唑鎓盐及其合成方法
Abd El-Lateef et al. Cobalt (III)–porphyrin Complex as an Efficient and Recyclable Homogeneous Catalyst for the Synthesis of Tetrahydro-2-oxa-4-thia-diazapentalen-5-one Derivatives in Aqueous Medium
Ershov et al. Synthesis of 2-Hydrazinylpyridine-3, 4-dicarbonitriles and Their Reaction with Salicylaldehyde Derivatives
Dzulkifli et al. Dysprosium (III) isatin 2-methyl-3-thiosemicarbazone: S ynthesis, structural and characterization
CN111499520B (zh) 一种含氮四齿配体和中间体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181118