[发明专利]一种含钕和铜的金属-有机配位聚合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属-有机配位聚合物晶体的技术领域，具体涉及一种金属-有机配位聚合物及制备方法。

背景技术：

金属-有机配位聚合物是由中心金属离子和有机配体以范德华力或配位键形成的具有无限网络结构的配位聚合物，具有高分子复合材料和配合物的双重特点，但是又与一般的高分子聚合材料及无机配合物不同。近年来，由于金属-有机配位聚合物在功能性材料方面的拓展性极强，且在液晶材料、光导纤维、电致发光材料等方面也有潜在的应用前景，越来越多的人们开始关注金属-有机配位聚合物。所以，有关金属-有机配位聚合物的设计、合成、结构与应用的研究成为非常热门的研究领域之一。

在本专利申请工作之前，尚没有六水合氯化钕、溴化铜、2,5-吡啶-二羧酸的专利文献或科学论文在此方面的报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有半导体性质的金属-有机配位聚合物的合成方法。

本发明的技术方案如下：

一种金属-有机配位聚合物，其特征在于，该配位聚合物是由六水合氯化钕、溴化铜、2,5-吡啶-二羧酸自组装而成，其分子式中的结构单元为：

[NdCu_1.5(pydc)₃(H₂O)₅]·7H₂O，pydc=2,5-吡啶-二羧酸，

在其结构单元中存在1个金属钕离子和1.5个金属铜离子，其中，钕离子分别与三个2,5-吡啶二羧酸中的四个氧原子和五个配位水分子中的五个氧原子配位形成九配位结构；铜离子与两个2,5-吡啶二羧酸中的两个氮原子和两个氧原子配位形成四配位结构。

本发明以溶剂热法合成配位聚合物晶体，包括以下步骤：以5质量份2,5-吡啶-二羧酸、3质量份六水合氯化钕、2质量份溴化铜为原料，以100-120质量份去离子水作溶剂，将pH调至6-7，置于不锈钢高压反应釜中，使此溶液体积与高压反应釜的容积比为6:25，在140-170℃反应72-120h，缓慢降温24h-48h至室温，得到金属-有机配位聚合物晶体。

上述pH优选6。

优选以5质量份2,5-吡啶-二羧酸、3质量份六水合氯化钕、2质量份溴化铜为原料，以120质量份去离子水作溶剂，将pH调至6，置于不锈钢高压反应釜中，使此溶液体积与高压反应釜的容积比为6∶25，在160℃反应72，缓慢降温48h至室温，得到金属-有机配位聚合物晶体，尤其

本发明的优点和积极效果：该项方法所合成的金属-有机配位聚合物易于制备，且所得聚合物热稳定性较好，并具有半导体性质，可用于半导体器件。

附图说明：

图1实施例1制备的配位聚合物的分子结构图中的结构单元；

图2实施例1制备的配位聚合物沿[001]的堆积图；

图3实施例1制备的配位聚合物的热重-差热谱图；

图4实施例1制备的配位聚合物的F-E曲线图。

具体实施方式

本发明采用具体实施进行说明，但本发明不限于下述实施例。

实施例1：

用水热法合成配合物晶体（所有物质均为质量份数，此处的每质量份为0.01g）。将3份氯化钕、2份溴化铜和5份2,5-吡啶二羧酸加入装有120份去离子水、容积为25mL的内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，将pH调至6，然后在160℃下恒温反应72h，匀速降温48h至室温，得到蓝紫色颗粒状晶体。

选取尺寸为0.15×0.08×0.05mm的深蓝紫色颗粒状晶体用于X射线衍射实验。在室温(293K)下，用Smart Apex型单晶X-射线衍射仪，以MoKα射线为光源，采用ω扫描方式收集衍射数据，其结构单元见图1，配合物晶体的单晶X射线晶体结构分析结果：配位聚合物为[Nd₂Cu₃(pydc)₆(H₂O)₁₀]·14H₂O，单斜晶系，空间点群C2/c，晶胞参数a=1.5668(2)nm，b=1.44975(14)nm，c=2.94213(15)nm，α=90°，β=100.093(10)°，γ=90°；V＝6.5797(12)nm³，Z=4，R₁=0.0356，ωR₂=0.0750，并测得聚合物的平均分子量为1873。

配位聚合物沿[001]的堆积图见图2，可以看出呈层叠式波浪状的长链，具有潜在的半导体性质。