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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配位聚合物,特别涉及一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来,新颖的配位聚合物的设计与组装成为当前材料化学研究的热门话题之一,因为其在光、电、磁、吸附、催化等领域有着潜在的应用价值。含有n杂环类的含硫配体具有丰富的配位方式,使其与金属离子的组装能展现出丰富多样的结构,也是目前研究热点之一。其中噻二唑硫醇配体的两个n原子和一个s原子可以同时与金属原子结合,呈现有趣的配位模式,同时噻二唑系列化合物具有抗菌、抗病毒等性能而受到研究工作者的关注。通过剑桥数据库查询,噻二唑硫醇配体的配合物至今已报道了18个晶体结构,但噻二唑硫醇和cui的配合物却一个都未见报道。因此,合成噻二唑硫醇一价铜配位聚合物在配位化学和材料化学领域很有必要,只有合成获得了这种配位聚合物,才有进一步研究新结构新性能的可能。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的缺点与不足,本专利技术的首要目的在于提供一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物。
2、本专利技术的另一目的在于提供上述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的制备方法;该方法通过控制反应温度,利用噻二唑硫醇配体合成了一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的应用;本专利技术配位聚合物能在室温下显示出纯净的红光,可以作为分子基荧光材料在材料科学领域具有潜在的应用价值。
4、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:
5、一种噻二唑硫醇
6、所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物为单斜晶系,p21/n空间群,晶胞参数
7、为α=90.00°,β=103.6160(10)°,γ=90.00°,
8、所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的cui原子的配位模式为四配位。
9、所述cui原子以四面体构型与来自四个不同的mtz配体的两个s原子和两个n原子配位,cu-s键长分别为和cu-n键长分别为和同时mtz配体的硫醇基上的s原子和噻二唑环上的两个n原子参与配位,分别连接三个不同的cui原子,而噻二唑环上的s不参与配位;
10、所述mtz配体的硫醇基上的s原子用μ2桥连方式,将cui原子连成[cus]一维之字链,链内相邻的两个cui之间的距离为[cus]一维之字链由mtz配体的噻二唑环上的两个n原子桥连起来形成一个二维整体结构。
11、上述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的制备方法,包括以下步骤:
12、将cui和噻二唑硫醇(hmtz)混合溶解于乙腈溶液中,搅拌条件下加入甲酸,出现白色沉淀,再加入2滴三乙胺,溶液变为澄清;将所得混合物溶液置于聚四氟乙烯高压反应釜中进行水热反应,降温得到噻二唑硫醇一价铜配位聚合物。
13、所述水热反应的温度为140℃~160℃;所述水热反应的时间为48h~72h。
14、所述降温的速率为2~10℃/h,降温至90℃后保持8小时,冷却到室温后再打开反应釜得到噻二唑硫醇一价铜配位聚合物。
15、所述cui、噻二唑硫醇、乙腈溶液和甲酸的摩尔比为(1~1.5):(0.5~1):(6~8):(0.3~0.6),更加优选为1:0.75:8:0.5。
16、上述的噻二唑硫醇一价铜配位聚合物在生物医药领域、电磁领域、荧光发光领域、催化领域、农业领域和染料工业领域中的应用。
17、本专利技术的原理是:
18、硫醇化合物属于软碱的范畴,按照软硬酸碱理论来看,它会比较容易和一些软酸的金属离子(比如cu+、ag+、hg2+等),但也因此大多生成难溶沉淀,难以得到完美的配合物晶体。硫原子作为配位原子存在的配位聚合物中,一般都具有丰富多样的成键方式以及分子结构,并且会带有一定的应用性。噻二唑硫醇是含有s、n原子的五元杂环化合物,具有明显的共轭效应,是有机合成和药物化学中重要的中间体。噻二唑硫醇具有多个能提供孤对电子的杂原子,所以可以和金属形成稳定的配位聚合物。在众多噻二唑配位聚合物中,一个噻二唑作为二齿配位体以环上的两个n原子同时与金属离子配位是较少见的。
19、本专利技术制备方法中,噻二唑硫醇共轭体系是配体形成配合物的关键因素,促使配体的n、s原子与cu原子有一个良好的配位环境。cui在mtz这种特殊构型的硫醇配体的配位下,形成了一种新的二维硫铜基配位聚合物。mtz将二核铜簇连接成二维类似石墨排列的层状结构。尽管噻二唑环中s原子不参与配位但其功能作用也很特殊。噻二唑环上的s原子之间存在的s…s相互作用,对稳定化合物的晶体结构起到重要的辅助作用。
20、相对于现有技术,本专利技术具有如下的优点及有益效果:
21、本专利技术制备工艺简单、反应路线简单、原料易得且毒性低、成本低,制备得到的噻二唑硫醇一价铜配位聚合物为二维层状硫铜基配位聚合物,该晶体呈橙黄色透明块状晶体,晶体形状完整,缺陷小,在空气或水中稳定存在,稳定性好,在生物医药、电磁、荧光发光、催化、农业和染料工业等领域有非常好的潜在的应用前景。
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1.一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的化学式为[Cu(mtz)];其中mtz为噻二唑硫醇基。
2.根据权利要求1所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物为单斜晶系,P21/n空间群,晶胞参数为α=90.00°,β=103.6160(10)°,γ=90.00°,
3.根据权利要求1所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的CuI原子的配位模式为四配位。
4.根据权利要求3所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述CuI原子以四面体构型与来自四个不同的mtz配体的两个S原子和两个N原子配位,Cu-S键长分别为和Cu-N键长分别为和同时mtz配体的硫醇基上的S原子和噻二唑环上的两个N原子参与配位,分别连接三个不同的CuI原子,而噻二唑环上的S不参与配位;
5.根据权利要求1所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述降温的速率为2~10℃/h,降温至90℃后保持8小时,冷却到室温后再打开反应釜得到噻二唑硫醇一价铜配位聚合物。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述CuI、噻二唑硫醇、乙腈溶液和甲酸的摩尔比为(1~1.5):(0.5~1):(6~8):(0.3~0.6)。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述CuI、噻二唑硫醇、乙腈溶液和甲酸的摩尔比为1:0.75:8:0.5。
10.根据权利要求1所述的噻二唑硫醇一价铜配位聚合物在生物医药领域、电磁领域、荧光发光领域、催化领域、农业领域和染料工业领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的化学式为[cu(mtz)];其中mtz为噻二唑硫醇基。
2.根据权利要求1所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物为单斜晶系,p21/n空间群,晶胞参数为α=90.00°,β=103.6160(10)°,γ=90.00°,
3.根据权利要求1所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述噻二唑硫醇一价铜配位聚合物的cui原子的配位模式为四配位。
4.根据权利要求3所述的一种噻二唑硫醇一价铜配位聚合物,其特征在于:所述cui原子以四面体构型与来自四个不同的mtz配体的两个s原子和两个n原子配位,cu-s键长分别为和cu-n键长分别为和同时mtz配体的硫醇基上的s原子和噻二唑环上的两个n原子参与配位,分别连接三个不同的cui原子,而噻二唑环上的s不参与配位;
5.根据...
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