本发明专利技术公开一种含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物的合成及其合成方法。合成方法如下：将间苯二甲酸、镉盐、2‑（4′‑吡啶基）苯并咪唑）、氢氧化钠、水及有机溶剂混合，加热，过滤，洗涤，合成出含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物。该配合物由单晶X‑射线确定其晶体结构。配合物1的化学式为C32H24CdN6O5，所述配合物的结构为单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为a=10.137(2)Å，b=17.433(4)Å，c=33.184(7)Å，α=90°，β=94.415(4)°，γ=33.184(7)°，V=5847(2)Å3。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物的合成及其合成方法。合成方法如下：将间苯二甲酸、镉盐、2?（4′?吡啶基）苯并咪唑）、氢氧化钠、水及有机溶剂混合，加热，过滤，洗涤，合成出含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物。该配合物由单晶X?射线确定其晶体结构。配合物1的化学式为C32H24CdN6O5，所述配合物的结构为单斜晶系，<i>P</i>21<i>/c</i>空间群，晶胞参数为a=10.137(2)？，b=17.433(4)？，c=33.184(7)？，α=90°，β=94.415(4)°，γ=33.184(7)°，V=5847(2)？3。【专利说明】一种含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物的合成 方法
本专利技术属于无机化学、有机化学和化学合成领域，涉及到含氮杂环和羧酸的金属 配位聚合物的制备方法，属于功能材料领域。
技术介绍
MCPs(有机金属配位化合物)是近十几年来配位化学发展得最快的一个方向，是一 个涉及无机化学、有机化学和配位化学等多学科的崭新科研课题。MCPs主要是通过金属和 有机配体的自组装方式，由金属离子或原子作为中间结构，由配位基团包裹金属离子而形 成的一种新型的骨架材料。常见的有机配体主要有含氮杂环类或者含羧基类等。含氮类配 体均为中性配体，骨架稳定性差，结构容易坍缩，从而破坏其原有的结构；而羧酸类配体形 成的聚合物孔径大，热稳定性高，能够有效的防止结构网络的互相贯通(W. Lu，et al. Chem. Soc. Rev.，2014,43，5561)。将两类配体一起使用，以便开发更新颖的MCPs结构， 同时，克服了单独使用中性的含氮杂环配体骨架不稳定的缺点。 直至现在，虽然人们已经成功合成出许多MCPs，但目标产物的获得仍然主要凭机 遇，尚未达到定向合成阶段。现在，MCPs的合成，主要是通过水热法来进行。水热反应其结果 常常具有不可预测性，但是可通过介质的PH值、原料的配比、有机配体的使用、温度和反应 时间来控制晶体的产生(E. Coronado, et 1，Chem. Soc. Rev.，42，2013,1525)。因此， 开发多功能配体与过渡金属离子反应，通过水热合成了具有特殊结构的配位聚合物。 2 -(V-吡啶基)苯并咪唑是一种具有非常好的功能配位体，其优点在于分子中存 在三个氮原子，一个容易和镉离子配位，其它的氮原子容易形成氢键，进一步可以延伸扩展 到多维结构(C. J. Wang, K. F. Yue, Z. X. Tu, L. L. Xu, Y. L. Liu, Y. Y. Wang. Cryst. Growth Des., 2011,11, 2897)〇
技术实现思路
本专利技术提供一种含氮杂环羧酸类配位聚合物的合成方法，结合了含N杂环配体和 含〇羧酸配体的优点。这类配体由于其具有不同功能的给体原子N和0,所以具有较丰富 的配位形式和较强的配位能力，同时产生的共辄结构为配位聚合物的荧光性质提供了条 件。本专利技术达到了简化实验操作步骤，达到一步合成的目的。 为了实现上述目的，将间苯二甲酸、氢氧化钠、乙酸镉及2 _(4~吡啶基)苯并咪唑 溶于水和有机溶剂的混合溶液中。然后将溶液转移到反应釜中加热160度三天后，每小时降 5度至室温，过滤析出得到黄色晶体的配位聚合物1。所得的配合物1经单晶X-射线衍射分 析确定其分子结构，见图1。【附图说明】 图1、配位聚合物1的分子结构图。图2、配位聚合物1的一维链图。图3、配位聚合物1的一维链图。 图4、配位聚合物1的二维层图。 图5、配位聚合物1的分子堆积图。 图6、配位聚合物1的荧光谱图。【具体实施方式】 在 Bruker smart Apex CCD 面探衍射仪上，用 MoKa 福射(A=〇 ? 71073 A)，以 w扫描方式收集配合物X射线衍射数据。衍射数据进行Lp因子校正，吸收校正使用 SADABS是程序。用直接法解结构，然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标，并用理 论加氢得到氢原子位置。用最小二乘法对结构进行修正，计算工作在PC机上用SHELXTL 程序包完成。配位聚合物晶体学参数见表1。 表1.配位聚合物的晶体学参数在配位化合物1的配位结构中，含有两个Cd原子，四个2 -(V-吡啶基)苯并咪唑配体， 四个间苯二甲酸配体和两个配位水分子。配位化合物2中含有两个独立的镉原子，一个为七 配位模式连接着来自两个羧基的4个0原子(01，02,034,044)，两个2-(4/-吡啶基)苯并咪 唑的N原子(N1，N4)和一个配位水分子(01W);另一个镉原子为六配位模式连接着来自两个 羧基的三个0原子(05,06,088)，两个2-(4 /-吡啶基)苯并咪唑的~原子(阶，附0)和一个配 位水分子(02W)。 图2,3所示配位聚合物1的一维链的形成。两个独立的镉原子通过一维链将相邻两 个镉原子连接形成两个独立的一维链。 图4所示的配位聚合物1的二维层的形成。两条独立的一维链通过六配位模式里的 间苯二甲酸中苯环的C原子(C28)与七配位模式里的苯并咪唑中的N原子(N3)形成的C28-H ? ? -N 3氢键以及七配位模式里的间苯二甲酸中苯环的C原子(C59)与六配位模式里的苯并 咪唑中的N原子(N9)形成的C59-H_ ? _N8氢键，将两个独立的一维链连接起来，扩展到二维 分子层。 图5为配位化合物1的分子堆积图。二维层再通过苯并咪唑中的N原子与羧基中的0 原子形成的N-H_ ??0氢键，进一步扩展到一个三维超分子结构。图6为配位化合物1的室温固态荧光光谱图。正如图5所示，在激发波长为272nm 时，配位化合物1在391nm位置处出现了最大发射峰，这可归属于n-Ji*的电子迀移所致。 与有机配体的最大峰相比，配位化合物1发生明显的红移现象，这可能是由于分子之间的相 互堆积作用。因此，配位化合物1在发光材料上有着潜在的应用价值。【主权项】1. 一种含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物指的是同时含有含氮杂环、羧 酸两种官能团以及金属镉离子的配位聚合物;其一的化学式为C 32H24CdN6〇5，所述配合物的 结构为单斜晶系，P2i/c 空间群，晶胞参数为 a=10.137(2)A，b=17.433(4)A，c=33.184(7)A，a =90°，β= 94.415(4)。，γ =33.184(7)°，V=5847(2)A3;其合成步骤：将一定比例的间苯二甲 酸、氢氧化钠、2 -(V-吡啶基)苯并咪唑和乙酸镉溶于一定量的水和有机溶剂中；然后将反 应混合液转移到反应釜中加热完成后缓慢降至室温、过滤、静置、析出黄色的目标产物1并 确定其晶体结构图。2. 根据权利要求书1所述的配合物1的合成，其特征在于所使用的间苯二甲酸、氢氧 化钠、4PBI(2 -(4:吡啶基)苯并咪唑）和乙酸镉的比例为0.1~3.5 :0.1~3.5 :0.1~3.5 : 0·1~3·5〇3. 根据权利要求书1所述的配合物1的合成方法，其特征在于所选的温度范围从室 温到200摄氏度。4. 根据权利要求书1所述的配合物1的合成方法，其特征在于所需要的反应时间范 围从0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含吡啶基苯并咪唑、间苯二甲酸的镉配位聚合物指的是同时含有含氮杂环、羧酸两种官能团以及金属镉离子的配位聚合物；其一的化学式为C32H24CdN6O5，所述配合物的结构为单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为a=10.137(2)Å，b=17.433(4)Å，c=33.184(7)Å，α=90°，β= 94.415(4)°，γ=33.184(7)°，V=5847(2)Å3；其合成步骤：将一定比例的间苯二甲酸、氢氧化钠、2 ‑（4′‑吡啶基）苯并咪唑和乙酸镉溶于一定量的水和有机溶剂中；然后将反应混合液转移到反应釜中加热完成后缓慢降至室温、过滤、静置、析出黄色的目标产物1并确定其晶体结构图。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪永涛，詹世杰，汤桂梅，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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