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一种螺旋超分子材料及其制备方法与应用技术

技术编号:29570632 阅读:77 留言:0更新日期:2021-08-06 19:24
本发明专利技术的一种螺旋超分子材料及其合成方法与应用属于超分子化学技术领域。所述的螺旋超分子材料,是由多齿三联吡啶(tpy)配体分子和过渡金属M构成的螺旋结构配合物,制备方法主要步骤包括:化合物Z的合成、多齿三联吡啶配体的合成、多螺旋超分子材料的合成等,所述的螺旋超分子材料可作为主体与客体杯[n]芳烃发生主客体识别。本发明专利技术将多齿三联吡啶配体与过渡金属组装,利用三联吡啶配位角度180°的特征,得到具有不同空腔大小、不同空间限制的多螺旋超分子,每个螺旋超分子可根据自身的结构特征去特异性识别客体分子,这使得主客体系统更加完善。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋超分子材料及其制备方法与应用
本专利技术属于超分子化学
,涉及一种多螺旋超分子结构材料的合成,可应用于对杯[n]芳烃(n=4-8)进行主客体识别。
技术介绍
超分子化学这一概念早在上个世纪70年代被提出,现如今已经发展成为了化学领域中的一个重要分支。非共价相互作用是研究超分子化学的基础,包含氢键、离子键、π-π堆积、配位键、亲疏水等。其中,基于金属-配体配位驱动的分子自组装由于合适的键能和导向性,已经成为构筑精准离散超分子组装体最有效的策略之一。对于多吡啶配体以及吡啶的各种衍生物来说,由于其中的氮原子含有固定的孤对电子,所以吡啶基配体能够与多种金属盐产生配位作用,吡啶类超分子结构大大丰富了超分子体系的内容,是配位化学中经典的体系之一。其中一种被经常使用的吡啶类构建基元就是三联吡啶(tpy),三联吡啶衍生物由于它们对不同的裸过渡金属离子有较强的结合能力,在超分子自组装领域引起相当大的关注。目前,通过三联吡啶基配体与金属离子的配位已经成功构建了许多二维的结构,并且这些结构的复杂性和新颖性也在不断提高。但是由于三联吡啶和金属离子的配位角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋超分子材料,是由多齿三联吡啶配体分子和过渡金属M构成的螺旋结构配合物,具有如下的分子结构:/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋超分子材料,是由多齿三联吡啶配体分子和过渡金属M构成的螺旋结构配合物,具有如下的分子结构:



在上述结构中,M代表过渡金属,代表三齿三联吡啶配体分子;代表四齿三联吡啶配体分子;代表五齿三联吡啶配体分子;代表六齿三联吡啶配体分子。


2.根据权利要求1所述的一种螺旋超分子材料,其特征在于,所述过渡金属M选自Zn、Cd、Fe、Ru、Hg、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Os、Mn、Tc、Re中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种螺旋超分子材料,其特征在于,的结构为以下A、B、C中的一种;的结构为以下D、E、F、G中的一种;的结构为以下H、I中的一种;的结构为以下J、K中的一种:








4.根据权利要求3所述的一种螺旋超分子材料,其特征在于,在多齿三联吡啶配体分子的结构中的取代基R为氢、烷氧基或醚氧基;R1、R2为氢或烷基。


5.一种权利要求1所述的螺旋超分子材料的制备方法,有以下步骤:
(1)化合物Z的合成
多齿三联吡啶配体分子的合成需要使用中间体化合物Z,化合物Z的合成路线为:



将化合物X、化合物Y、Pd(PPh3)2Cl2和碳酸钠以摩尔比1:1:0.05:6的比例混合在一起,在氮气氛围下以4:2:1的体积比加入甲苯、水和叔丁醇,将混合物在85℃下搅拌12小时,反应结束后用CH2Cl2萃取,通过柱层析纯化粗产物得到化合物Z;其中化合物X、化合物Y的结构如下:



(2)多齿三联吡啶配体的合成
将化合物Z、配体中心核化合物、Pd(PPh3)2Cl2和碳酸钠混合在一起,在氮气氛围下以4∶2∶1的体积比加入甲苯、水和叔丁醇,将混合物在85℃下搅拌3-6天,反应结束后用CHCl3萃取,通过柱层析纯化粗产物得到多齿三联吡...

【专利技术属性】
技术研发人员:王明于浩蒋鑫
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:吉林;22

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