一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及配位聚合物领域，具体涉及一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法。一种反铁磁四核钴配位聚合物，其化学式为C

Antiferromagnetic four core cobalt coordination polymer and preparation method thereof

The invention relates to the coordination polymer field, in particular to an antiferromagnetic four core cobalt coordination polymer and a preparation method thereof. An antiferromagnetic, four - core cobalt coordination polymer with a chemical formula of C

【技术实现步骤摘要】
一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法
本专利技术涉及配位聚合物领域，具体涉及一种反铁磁四核钴配位聚合物及其制备方法。
技术介绍
4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体是一个有特殊基团的配体，即使辅助了其他第二配体，用它所参与构建的配位聚合物目前有少量报道。利用4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体构筑的配位聚合物具有很好的结晶性、稳定性、容易制备且具有广泛的用途，作为功能材料在生物活性、分子磁体、气体吸附和催化等方面有广泛的应用。4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体的配位聚合物具有诸多特点：(a)4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体具有一个羧基，羧基配位形式具有选择性，包括多种配位模式。(b)羧基氧原子与金属离子配位作用力强，可以和多种金属配位。(c)4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体含有两个碘原子，由于碘原子的空间位阻效应，因而具有非常好的定位选择作用，便于构建多核金属簇的配位结构。因此，4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体对金属配位的优越性一定程度上会促进多核配位聚合物的发展和应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种反铁磁四核钴配位聚合物。本专利技术的另一个目的是提供上述聚合物的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种反铁磁四核钴配位聚合物，其化学式为C66H46Co4I12N10O14，所述四核钴配位聚合物为三斜晶系，P–1空间群，晶胞参数为α＝87.876(3)°，β＝81.746(2)°，γ＝84.428(3)°，进一步的，所述反铁磁四核钴配位聚合物中的Co原子分别采取五配位和六配位的配位模式。进一步的，其中两个Co原子(Co1和Co1A)采取六配位的配位模式，每个Co原子与五个O原子、一个N原子配位；这五个O原子分别来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，两个羟基O原子和一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子，Co–O的键长分别为2.060(4)，2.079(3)，2.095(4)，2.150(4)，Co–N的键长为另两个Co原子(Co2和Co2A)采取五配位的配位模式，每个Co原子与来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，一个羟基O原子、一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子配位，Co–O的键长分别为1.987(4)，2.000(4)，2.054(4)，Co–N的键长为一种反铁磁四核钴配位聚合物的制备方法为：将4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体溶于乙腈和蒸馏水中，持续搅拌中按顺序加入可溶性硝酸钴盐，1,2-二(4-吡啶基)乙烯配体，水和乙腈溶液。将所述混合液再次搅拌后，在混合溶剂热条件下加热反应后缓慢降温得到所述的四核钴配位聚合物。进一步的，所述的加热温度为140℃～180℃，加热反应时间为24～72小时。进一步的，所述的降温为2℃/小时～5℃/小时降至室温。进一步的，所述可溶性钴盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴中的至少一种。进一步的，所述4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体、1,2-二(4-吡啶基)乙烯配体和可溶性钴盐的摩尔比为1～1.2:1～1.2:1～2.5。进一步的，所述4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体、1,2-二(4-吡啶基)乙烯配体和可溶性钴盐的摩尔比为1:1:2.5。在合成配位聚合物的过程中发现在4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体的空间位阻作用下，Co之间形成了四核簇心，而第二配体1,2-二(4-吡啶基)乙烯配体，将每一个Co四核簇心连接起来，形成一维链状结构。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的四核钴配位聚合物易于制备、稳定性好，合成出来的材料缺陷少，结晶度高而且产量较大。该四核钴配位聚合物在分子磁体、催化、传感和分子识别等领域有非常好的潜在的应用前景。附图说明图1为本专利技术的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14金属中心Co的配位环境图。图2为本专利技术的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14的一维链状结构图。图3为本专利技术的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14的一维链状结构图。图4为本专利技术的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14的红外图谱。图5为本专利技术的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14的变温磁化率曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。实施例1先将0.2mmol4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体溶解于3mL蒸馏水和3mL乙腈中，持续搅拌中再按顺序加入0.2mmol1,2-二(4-吡啶基)乙烯和0.5mmol硝酸钴并且再加入6mL蒸馏水和6mL乙腈中，常温搅拌20min，随后转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，将其放在150℃烘箱中反应72小时，之后以5℃/小时降至室温过滤得到所述红色透明的四核钴配位聚合物C66H46Co4I12N10O14，产率为80％(基于4-氨基-3,5-二碘苯甲酸)。然后将上述四核钴配位聚合物进行结构表征该配位聚合物的X射线衍射数据是在BrukerSmartApexCCO面探衍射仪上，用MoKα辐射以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS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，并用理论加氢法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。配合物晶体学参数见表1。结构见图1，图2，图3。红外图见图4。表1.配合物的晶体学参数与结构解析aR1＝∑||Fo|-|Fc||/∑|Fo|，wR2＝[∑w(Fo2-Fc2)2/∑w(Fo2)2]1/2将4-氨基-3,5-二碘苯甲酸，1,2-二(4-吡啶基)乙烯和硝酸钴在混合溶剂热条件下反应得到了的红色晶体的四核钴配位聚合物。X-射线单晶结构分析表明，所述四核钴配位聚合物为三斜晶系，P–1空间群，晶胞参数为α＝87.876(3)°，β＝81.746(2)°，γ＝84.428(3)°，晶体学不对称单元内有两个钴原子，一个羟基，三个4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体，一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯配体。配合物中的Co原子分别采取五配位和六配位的配位模式。其中两个对称相关的Co原子(Co1和Co1A)采取八面体六配位的配位模式，每个Co原子与五个O原子、一个N原子配位；这五个O原子分别来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，两个羟基O原子和一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子，Co–O的键长分别为2.060(4)，2.079(3)，2.095(4)，2.150(4)，Co–N的键长为另两个对称相关的Co原子(Co2和Co2A)采取三角双锥五配位的配位模式，每个Co原子与来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，一个羟基O原子、一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子配位，Co–O的键长分别为1.987(4)，2.000(4)，2.054(4)，Co–N的键长为4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体的羧酸基团采用顺顺双齿方式连接Co1和Co2原子，它的氨基和两个碘基未配位。1,2-二(4-吡啶基)乙烯采用桥连模式，两端的吡啶基分别连接Co1和Co2原子。如图1所示，该配位聚合物的结构是围绕四核钴为核心而形成的。该核心由两个μ3-羟基和四个钴原子以及外围的六个羧基组成。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反铁磁四核钴配位聚合物，其特征在于：该聚合物的化学式为C

【技术特征摘要】
1.一种反铁磁四核钴配位聚合物，其特征在于：该聚合物的化学式为C66H46Co4I12N10O14。2.根据权利要求1所述的所述一种反铁磁四核钴配位聚合物，其特征在于，所述四核钴配位聚合物为三斜晶系，P-1空间群，晶胞参数为α＝87.876(3)°，β＝81.746(2)°，γ＝84.428(3)°，3.根据权利要求2所述的一种反铁磁四核钴配位聚合物，其特征在于：所述四核钴配位聚合物中的Co原子采取五配位和六配位的配位模式。4.根据权利要求3所述的一种反铁磁四核钴配位聚合物，其特征在于：所述的Co原子其中两个Co原子采取六配位的配位模式，每个Co原子与五个O原子、一个N原子配位；这五个O原子分别来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，两个羟基O原子和一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子；另两个Co原子采取五配位的配位模式，每个Co原子与来自三个不同的4-氨基-3,5-二碘苯甲酸配体中羧基的O原子，一个羟基O原子、一个1,2-二(4-吡啶基)乙烯的N原子配位。5.一种制备如权利要去1所述的一种反铁磁四核钴配位聚合物的制备方法，其特征在于：将4-氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡升，何文熙，李明明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44