一种含2,6-二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于催化和药物运输领域，公开了一种含2,6

【技术实现步骤摘要】
一种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于催化和药物运输领域，具体涉及一种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶 体材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]配位聚合物(Coordination Polymer)或金属有机框架(Metal Organic Framework)因其 具有多样化的骨架结构和多孔、多腔等特征而在气体吸收、分离、催化、药物传输、纳 米颗粒的包埋等方面都有着潜在的应用价值。这类多孔状结构的配位聚合物在合成时大 多会引入各类桥联配体，如刚性的4,4
’‑
联吡啶、对苯二甲酸，或柔性的硫氰酸根等。 通过对桥联配体的修饰，如改变配体的长度、柔性或对基团进行修饰等，能够调节配聚 物孔道或空腔的形状、体积、活性位点等，进而影响其应用性能。因此，通过引入不同 类型的桥联配体来合成结构新颖的配位聚合物，并利用分子工程技术探索简单、便利的 方法制备其晶体材料，研究其吸附、催化等性能，最终应用到催化和药物运输等领域， 具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要内容为：利用自组装的方法，通过引入具有特定空间构型的桥联配体 合成了一种螺旋状结构的配位聚合物[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
，其中2,6
‑
BIP (2,6
‑
bis(1
‑
iMidazoly)pyridine)为2,6r/>‑
二咪唑吡啶。2,6
‑
二咪唑吡啶是一个铰链状分子， 三个芳环之间的C
‑
N键可以在一定程度上旋转。因此，这种半刚性的配体在构建聚合 物结构时能够进行一定幅度的结构调整，同时避免了柔性配体支撑性差的缺点。
[0004]本专利技术首先提供了一种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料，所述晶体材料中 Cu原子以六配位的方式，分别与两个端基NCS
‑
上的N原子和四个桥联有机配体咪唑 环上的N原子相配位，形成八面体空间构型，n大于1。其不对称单元的晶体结构如下 化学式所示。
[0005][0006]本专利技术还提供了这种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：
[0008]将CuSCN和NH4SCN按照一定的摩尔比加入到二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，在氮气 氛围保护下剧烈搅拌，得到无色澄清溶液。
[0009]步骤2：
[0010]在步骤1所得溶液中加入桥联配体2,6
‑
二咪唑吡啶，溶液颜色由无色变成蓝绿色， 继续搅拌至溶液澄清透明。
[0011]步骤3：
[0012]将步骤2得到的溶液过滤，随后在滤液上层依次加入DMF溶剂作为缓冲溶液，乙 腈或异丙醇溶剂作为扩散层，进行扩散培养。一定时间后，得到[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
晶体，即一种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料。
[0013]进一步地，步骤1中，所述CuSCN和NH4SCN的摩尔比例为1:1～1:2。
[0014]进一步地，步骤2中，所加入的配体2,6
‑
二咪唑吡啶和CuSCN的摩尔比例为1:1， 搅拌时间为3～6h。
[0015]进一步地，步骤2中，加入配体2,6
‑
二咪唑吡啶发生的颜色变化是由于CuSCN中 的Cu
+
被氧化成了Cu
2+
。
[0016]进一步地，步骤3中，所述缓冲溶液和扩散层的体积比例为1:1～1:3。
[0017]进一步地，步骤3中，所述分散培养的时间为三天～五天。
[0018]进一步地，所述[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c。
[0019][Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
的晶体数据采用Rigaku Satum 724
+
X
‑
射线衍射仪，经石墨单 色器单色化的MoKα辐射T＝293K，衍射数据经Lp因子和Multi
‑
scan 吸收校正。使用SHELXTL
‑
97程序包完成结构解析，用直接法和数轮差值Fourier合成法 确定了全部非氢原子的坐标，最后用全矩阵最小二乘法给予F2对结构进行修正。对所 有非氢原子进行各向异性修正，氢原子则采用理论法加入，并赋予各向同性位移参数 (U
iso
＝1.2，U
eq
为母原子的等效各向同性位移参数)。
[0020]本专利技术所得含2,6
‑
二咪唑吡啶的铜类配位聚合物晶体材料能够作为光催化或药物 运输材料，实现对反应催化或药物载体领域的研究。
[0021]本专利技术的原理：
[0022]本专利从聚合物的结构出发，利用2,6
‑
二咪唑吡啶配体铰链状分子结构，设计合成 具有二维螺旋状结构的含2,6
‑
二咪唑吡啶的铜类配位聚合物。应用晶体工程学原理，以 常温溶剂扩散法得到相应的晶体材料。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024](1)本专利技术制备了含2,6
‑
二咪唑吡啶的铜类配位聚合物晶体，通过单晶衍射表征确 定了晶体结构，其晶系为单斜，空间群为P21/c。
[0025](2)本专利技术选择2,6
‑
二咪唑吡啶配体与CuSCN和NH4SCN反应后形成的含铜配离 子进行配位，得到了具有二维螺旋状结构的铜类配位聚合物。其中2,6
‑
二咪唑吡啶配体 是一个铰链状分子，三个芳环之间的C
‑
N键可以在一定程度上旋转，在构建聚合物结 构时能够进行一定幅度的结构调整，并且避免了柔性配体支撑性差的缺陷，为此类配聚 物的合成提
供了设计思路。
附图说明
[0026]图1[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
不对称单元的晶体结构，30％概率椭球(图中氢原子省 略)；
[0027]图2[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
中的Cu原子的配位环境；
[0028]图3[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]n
的二维螺旋结构，图中氢原子省略。
具体实施方式
[0029]以下通过具体实例对本专利技术进行描述或做进一步说明，给出了详细的实施方式和具 体的操作过程，其目的在于更好的理解本专利技术的技术内涵，但本专利技术的保护范围不限于 下述的。
[0030]实施例1：
[0031]称取0.0126g CuSCN(0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料，其特征在于，分子式为[Cu(2,6
‑
BIP)2(NCS)2}]
n
，Cu原子以六配位的方式，分别与两个端基NCS
‑
上的N原子和四个桥联有机配体咪唑环上的N原子相配位，形成八面体空间构型；n大于1；属于单斜晶系，空间群为P21/c。2.如权利要求1所述的含2,6
‑
二咪唑吡啶的配位聚合物晶体材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：将CuSCN和NH4SCN按照一定的摩尔比加入到二甲基甲酰胺DMF溶剂中，在氮气氛围保护下剧烈搅拌，得到无色澄清溶液；步骤2：在步骤1所得溶液中加入桥联配体2,6
‑
二咪唑吡啶，溶液颜色由无色变成蓝绿色，继续搅拌至溶液澄清透明；步骤3：将步骤2得到的溶液过滤，随后在滤液上层依次加入DMF溶剂作为缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，段华建，彭诗祺，张轶丰，冯世嘉，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：