[发明专利]一种由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及多孔杂化材料领域，具体涉及一种由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物、制备方法及其应用，所述配合物具有三维超分子网络结构，可以作为多孔杂化材料被进一步开发应用。

背景技术

目前，多孔杂化材料即已在气体储存、分离、离子交换、催化、手性、导电、磁性、非线性光学和药物输送等方面表现出越来越诱人的应用前景。微孔金属-有机骨架化合物是有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有孔洞的高度规整的无限网络结构的聚合物。由于其具有结构可调控、修饰、热稳定性好，以及具备了一般有机化合物与无机化合物的特点，结合了复合高分子和配位化合物两者的特性，已成为当前国际化学界的一个十分重要、也是十分热门的领域。

发明内容

基于有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有孔洞的高度规整的无限网络结构的聚合物，具有结构可调控、修饰、热稳定性好，以及具备了一般有机化合物与无机化合物的特点，结合了复合高分子和配位化合物两者的特性，本发明主要目的在于提供一种结构可调控、修饰、热稳定性好的由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物；另一目的是提供该配合物的制备方法和应用。

本发明的技术方案是提供一种由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物，所述配合物具有以下化学式：

[La·(H₂btc)^a(H₂btc)^b]∞

其中，所述(H₂btc)^a为4-(4-吡啶)-间苯二甲酸，所述(H₂btc)^b为间苯二甲酸。

具体的，所述(H₂btc)^a的结构式如式(I)所示，所述(H₂btc)^b的结构式如式(II)所示

对所述配合物进行晶体结构测试后，其测试结果如下：

所述配合物为Monoclinic晶系，P21/c空间群，晶胞参数α＝90°，β＝127.10(3)°，γ＝90°，

具体的，所述配合物的基本结构是一个二维结构，不对称单元包含两个镧离子，一个4-(4-吡啶)-间苯二甲酸根和三个间苯二甲酸根桥连成一个新的配位聚合物，镧原子属于八配位结构，来自4-(4-吡啶)-间苯二甲酸根配体的一个氧原子06，它的La-0键长为2.449(4)°；来自间苯二甲酸根配体的五个氧原子(02、03、010、016和017)，它们的La-0键长分别为2.507(4)°、2.732(4)°、2.494(4)°、2.547(5)°和2.726(5)°；氧镧之间的键角0-La-0的范围为47.06(12)°到162.39(17)°；另外还存在分子外的配位水的氢键：(d(0(1)-H(1W)...0(2)A)＝2.748(6)/％A，(d(0(1)-H(2W)...0(8)A)＝2.748(6)/％A；这些氢键的对称码为：A、-x+1，-y+1，-z；所有这些键共同连接成镧的配合物的三维超分子结构。

本发明还提供了上述由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物的制备方法，具体步骤为，在水热的条件下，以每1L水中加入0.008～0.03mol的4-(4-吡啶)-间苯二甲酸、0.008～0.03mol的间苯二甲酸以及0.008～0.03mol的镧盐的比例，将4-(4-吡啶)-间苯二甲酸、间苯二甲酸和金属镧盐溶于水，并封入反应釜中，以每小时8℃～12℃的升温速率加热至120℃～170℃，维持此温度72h～120h，然后自然条件下降至室温，即可得到无色块状晶体，然后，将得到的无色块状晶体在室温下自然晾干，得到目标产物。

优选地，所述的镧盐为硝酸镧。

优选地，所述升温速率为每小时10℃。

优选地，所述反应釜温度加热至150℃～165℃后，维持此温度96h。

本发明提供的由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物可作为多孔杂化材料的应用。