基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及配位化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物及其制備方法。一種基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物，化學(xué)式為C88H109N16O19S16Zn4，所述化合物為單斜晶系， P21/c 空間群，晶胞參數(shù)為 a =14.085(3)?， b =24.323(3)?， c =18.660(5)?， α = γ = 90o， β =99.04o，V=6313.3(8)?3。本發(fā)明的含鋅化合物合成方法簡單，合成的含鋅化合物通過柔性含氮配體形成三維結(jié)構(gòu)，因此該化合物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，而苯環(huán)上的硫甲基則游離在孔道中，容易與其他金屬離子產(chǎn)生相互作用。所以，該含鋅化合物在分子磁體、催化、傳感、分子識別、分子發(fā)光等領(lǐng)域有非常好的潛在的應(yīng)用前景。
【專利說明】基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配位化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物及 其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在金屬有機(jī)框架化合物的設(shè)計合成中，不僅可用單一配體進(jìn)行構(gòu)筑，而且還可采 用混合配體來實現(xiàn)，利用混合配體，在配體的選擇空間會更大，可以靈活地去設(shè)計柔性配體 的長度，調(diào)節(jié)孔徑的大小，從而使合成得到的金屬有機(jī)框架化合物在氣體儲存、分離及吸附 等方面具有潛在應(yīng)用。
[0003] 基于大量的文獻(xiàn)報道，混合配體大多選擇羧酸配體和柔性含氮配體組合在一起， 這樣一方面可以調(diào)節(jié)羧酸配體的長度，例如選擇帶苯環(huán)的羧酸配體，由于存在共軛， 容易形成具有發(fā)光性質(zhì)的金屬有機(jī)框架化合物，另一方面可以設(shè)計柔性含氮配體的長度， 形成動態(tài)多孔的金屬有機(jī)框架化合物。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提供上述含鋅化合物的制備方法。
[0007] -種基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物，化學(xué)式為C88Hltl9N 16O19S16Zn4,所述 化合物為單斜晶系，沒/c空間群，晶胞參數(shù)為a=14.085 (3) A，辦=24. 323 (3) A，c=18. 660 (5) A, σ = r=9〇 °, ^=99. 04 °, V=6313. 3(8) A3〇
[0008] 進(jìn)一步的，在該化合物中，鋅原子采取四配位四面體的模式，每個鋅原子分別與兩 個2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對苯二甲酸上的0原子以及兩個3, 3'，5, 5'-四甲基-4, 4'-聯(lián) 吡唑的N原子配位。
[0009] 基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法為：將有機(jī)配體 2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對苯二甲酸、3, 3'，5, 5' -四甲基-4, 4' -聯(lián)吡唑和硫酸鋅溶于蒸 餾水當(dāng)中，在室溫下攪拌形成混合液，然后將所述混合液在水熱條件下加熱反應(yīng)后緩慢降 溫得到所述含鋅化合物。
[0010] 進(jìn)一步的，所述的加熱溫度為130°C ~150°C，加熱反應(yīng)時間為48~96小時。
[0011] 進(jìn)一步的，所述的降溫為2°C /小時~5°C /小時降至室溫。
[0012] 進(jìn)一步的，所述3, 3'，5, 5' -四甲基-4, 4' -聯(lián)吡唑、2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對 苯二甲酸和硫酸鋅的摩爾比為1〇:2~4:5~7。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述3,3'，5,5' -四甲基_4,4' -聯(lián)吡唑、2,3,5,6_四硫甲 基-1，4-對苯二甲酸和硫酸鋅的摩爾比優(yōu)選為10:3:6。
[0014] 本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明的含鋅化合物合成方法簡單,合成的含鋅化合物通過柔性含氮配體形成三維結(jié) 構(gòu)，因此該化合物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，而苯環(huán)上的硫甲基則游離在孔道中，容易與其他金屬離子 產(chǎn)生相互作用。所以，該含鋅化合物在分子磁體、催化、傳感、分子識別、分子發(fā)光等領(lǐng)域有 非常好的潛在的應(yīng)用前景。
[0015]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的含鋅化合物以金屬中心Zn的配位環(huán)境圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明的含鋅化合物的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式， 不是對本發(fā)明的限定。
[0019] 實施例1 將 0· I mmol3, 3'，5, 5'-四甲基-4, 4'-聯(lián)吡唑、0· 03 mmol2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對 苯二甲酸和〇. 06 mmol硫酸鋅溶于5mL蒸餾水當(dāng)中，在室溫下攪拌形成混合液，然后將所述 混合液置入15mL反應(yīng)釜中在水熱140°C條件下加熱反應(yīng)72小時后以5°C /小時降至室溫 得到所述的含鋅化合物，產(chǎn)率為63. 7% (基于Zn)。
[0020] 然后將上述化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。
[0021] 該化合物的X射線衍射數(shù)據(jù)是在Bruker Smart Apex (XD面探衍射儀上，用MoKa 輻射（λ = 〇. 71073 A)，以ω掃描方式收集并進(jìn)行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程 序。用直接法解結(jié)構(gòu)，然后用差值傅立葉法求出全部非氫原子坐標(biāo)，并用理論加氫法得到氫 原子位置（C-H 1.083 Α)，用最小二乘法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正。計算工作在PC機(jī)上用SHELXTL 程序包完成?；衔锞w學(xué)參數(shù)見表1。結(jié)構(gòu)見圖1，圖2。
[0022] 表1.晶體學(xué)參數(shù)與結(jié)構(gòu)解析

【權(quán)利要求】
1. 一種基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物，其特征在于：化學(xué)式為 CssHiogN16O19S16Zn4〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物，其特征在 于，所述化合物為單斜晶系，空間群，晶胞參數(shù)為a=14.085 (3)A，6=24. 323 (3)A， c=18. 660 (5)A,ff=r=9〇 °, ,0=99.04 °,V=6313. 3 (8)A3〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物，其特征在 于，在該化合物中，鋅原子采取四配位四面體的模式，每個鋅原子分別與兩個2, 3, 5, 6-四 硫甲基-1，4-對苯二甲酸上的0原子以及兩個3, 3'，5, 5' -四甲基_4,4' -聯(lián)吡唑的N原 子配位。
4. 權(quán)利要求1所述的基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法，其特征在 于：將有機(jī)配體2, 3, 5, 6-四硫甲基-1,4-對苯二甲酸、3, 3'，5, 5'-四甲基-4, 4'-聯(lián)吡唑 和硫酸鋅溶于蒸餾水當(dāng)中，在室溫下攪拌形成混合液，然后將所述混合液在水熱條件下加 熱反應(yīng)后緩慢降溫得到所述含鋅化合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法，其特 征在于：所述的加熱溫度為130°C ~150°C，加熱反應(yīng)時間為48~96小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法，其特 征在于：所述的降溫為2°C /小時~5°C /小時降至室溫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法，其特 征在于：所述3, 3'，5, 5' -四甲基-4, 4' -聯(lián)吡唑、2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對苯二甲酸和 硫酸鋅的摩爾比為1〇:2?4:5?7。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于柔性含氮和羧酸雙配體的含鋅化合物的制備方法，其特 征在于：所述3, 3'，5, 5' -四甲基-4, 4' -聯(lián)吡唑、2, 3, 5, 6-四硫甲基-1，4-對苯二甲酸和 硫酸鋅的摩爾比優(yōu)選為10:3:6。
【文檔編號】C07F3/06GK104311583SQ201410672545
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月22日
【發(fā)明者】劉國政 申請人:劉國政