[发明专利]一种含钴的双配体配位聚合物的合成及结构

说明书

技术领域

本发明属于双配体的金属无机-有机配位聚合物的合成领域，具体涉及一种过渡金属与两种配体的无机-有机配位聚合物的制备及结构特征。

技术背景

配位聚合物是由金属离子和有机配体通过自组装形成的，其结合了有机配体和金属离子两者的特点，人们可以通过选择适宜的有机配体和金属离子或者金属簇，控制影响自组装的各种微妙因素，设计出拥有独特结构和功能的化合物。配位聚合物不仅具有多样性的结构，还在光、电、磁和催化等领域有很好的应用前景(洪茂椿，陈荣，梁文平.21世纪的无机化学[M].北京科学出版社.2005)。目前，已知文献报道的含有磺酸类配位聚合物的数量不多，特别是含有中性配体的配位聚合物数量更少，因此，含萘二磺酸和中性配体双配体的新型金属配位聚合物更具潜在应用前景。

通过中性配体与过渡金属离子配位，萘二磺酸配体作为抗衡离子，再由氢键连接、自组装形成新型结构。这种新型的体系结构不仅可以丰富合成化学理论，还将为新型分子基无机-有机杂化材料的设计与剪裁性提供新思路。

在本专利申请工作之前，尚没有bpp＝1，3-二(4-吡啶)丙烷、1，6-nds＝1，6-萘二磺酸和二水高氯酸钴自组装形成的配位聚合物方面的专利文献或科学论文报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含钴的1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)和1，6-萘二磺酸(nds)双配体的无机-有机配位聚合物晶体结构，该结构中，1，6-萘二磺酸做为抗衡离子，Co²⁺采用八面体配位模式，配位原子是四个独立的bpp分别提供的四个N原子和两个水分子提供的两个O原子，每个bpp的N原子分别与邻近的两个Co²⁺配位。另外，每个非对称单元里尚存在七个结晶水分子，其晶体结构的非对称单元见附图1。

在该结构中，Co通过与bpp上N原子配位构成1D双链结构，其双链结构见附图2，在该结构中，1D双链形成一个层面，萘二磺酸和水分子分布在周围，其层面结构见附图3。

在该结构中，1，6-萘二磺酸做为抗衡离子穿插于双链构成的平面之间，层与层之间通过氢键形成3D结构，该3D堆积图见附图4。

本发明的技术方案如下：

一种含双配体的配位聚合物晶体结构，其特征在于该配位聚合物是由1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)、1，6-萘二磺酸(nds)和二水高氯酸钴自组装形成的配位聚合物晶体，分子式为：

[Co(bpp)₂(H₂O)₂]_n·n(1，6-nds)·7nH₂O

本实验采用水热法合成配位聚合物：以配体1，3-二(4-吡啶)丙烷(bpp)、1，6-萘二磺酸(nds)、二水高氯酸钴为原料，以水作为溶剂，混合后放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在160℃条件下恒温反应24h，以3℃/h的降温速度降至室温，得到配位聚合物晶体[Co(bpp)₂(H₂O)₂]_n·n(1，6-nds)·7nH₂O。

上述合成方法中，反应溶剂为水，优选温度为160℃，优选反应时间为36h，优选降温速度为3℃/h。

本发明的优点和积极效果：本发明的配位聚合物易于制备，配体原料价格便宜，且产率颇高。

附图说明：

附图1是晶体结构的非对称单元图。

附图2是1D双链图。

附图3是层面结构图。

附图4是该晶体的3D结构堆积图。

具体实施方式：

本发明具体实施方式不限于下述实施例。本发明的实施例可以使本专业的技术人员更全面的理解本发明。

实施例一：

按Co(ClO₄)₂.2H₂O∶bpp∶1，6-nds＝2∶2∶1比例称量药品，将称好的药品和10ml去离子水混合，搅拌均匀，放入20ml含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，加热至160℃，恒温36h，以2℃/h的降温速度降至室温，两周后得较小的橘红色晶体。

实施例二：