[发明专利]基于柔性含氮和羧酸双配体的含锌化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及配位化学领域，特别涉及基于柔性含氮和羧酸双配体的含锌化合物及其制备方法。

背景技术

在金属有机框架化合物的设计合成中，不仅可用单一配体进行构筑，而且还可采用混合配体来实现，利用混合配体，在配体的选择空间会更大，可以灵活地去设计柔性配体的长度，调节孔径的大小，从而使合成得到的金属有机框架化合物在气体储存、分离及吸附等方面具有潜在应用。

基于大量的文献报道，混合配体大多选择羧酸配体和柔性含氮配体组合在一起，这样一方面可以调节羧酸配体的长度，例如选择带苯环的羧酸配体，由于存在π-π共轭，容易形成具有发光性质的金属有机框架化合物，另一方面可以设计柔性含氮配体的长度，形成动态多孔的金属有机框架化合物。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于柔性含氮和羧酸双配体的含锌化合物。

本发明的另一个目的在于提供上述含锌化合物的制备方法。

一种基于柔性含氮和羧酸双配体的含锌化合物，化学式为C₈₈H₁₀₉N₁₆O₁₉S₁₆Zn₄，所述化合物为单斜晶系，P2₁/c空间群，晶胞参数为a=14.085 (3) ?，b=24.323 (3) ?，c=18.660 (5) ?，α=γ=90 o，β=99.04 o，V=6313.3(8) ?3。

进一步的，在该化合物中，锌原子采取四配位四面体的模式，每个锌原子分别与两个2,3,5,6-四硫甲基-1,4-对苯二甲酸上的O原子以及两个3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑的N原子配位。

基于柔性含氮和羧酸双配体的含锌化合物的制备方法为：将有机配体2,3,5,6-四硫甲基-1,4-对苯二甲酸、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑和硫酸锌溶于蒸馏水当中，在室温下搅拌形成混合液，然后将所述混合液在水热条件下加热反应后缓慢降温得到所述含锌化合物。

进一步的，所述的加热温度为130℃~150℃，加热反应时间为48~96小时。

进一步的，所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温。

进一步的，所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、2,3,5,6-四硫甲基-1,4-对苯二甲酸和硫酸锌的摩尔比为10:2~4:5~7。

进一步优选的，所述3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、2,3,5,6-四硫甲基-1,4-对苯二甲酸和硫酸锌的摩尔比优选为10:3:6。

 

本发明具有如下有益效果：

本发明的含锌化合物合成方法简单，合成的含锌化合物通过柔性含氮配体形成三维结构，因此该化合物的热稳定性强，而苯环上的硫甲基则游离在孔道中，容易与其他金属离子产生相互作用。所以，该含锌化合物在分子磁体、催化、传感、分子识别、分子发光等领域有非常好的潜在的应用前景。

 

附图说明

图1为本发明的含锌化合物以金属中心Zn的配位环境图。

图2为本发明的含锌化合物的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

将0.1 mmol3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑、0.03 mmol2,3,5,6-四硫甲基-1,4-对苯二甲酸和0.06 mmol硫酸锌溶于5mL蒸馏水当中，在室温下搅拌形成混合液，然后将所述混合液置入15mL反应釜中在水热140℃条件下加热反应72小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含锌化合物，产率为63.7% (基于Zn)。

然后将上述化合物进行结构表征。