[发明专利]一种含3-（4-吡啶）吡唑-丙酸的配位聚合物及其制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明属于无机/有机化学领域，具体涉及一种金属配位聚合物及其制备方法、用途。

背景技术

联芳类化合物是许多天然有机物的重要组成部分,它在化工、医药、食品等领域的用途日益广泛。通过C-C键构筑联芳化合物在现代有机化学有机合成中具有重要地位，而Ullmann反应是通过构建C-C键合成对称联芳化合物的有效途径之一，并且可以广泛地拓展应用于芳基碳-氧、芳基碳-氮、芳基碳-硫等键的形成。传统的Ullmann偶联反应需要化学计量或者过量的铜试剂作为催化剂,反应温度通常在200℃以上，而且在反应中需要使用强碱,苛刻的反应条件严重影响了这一反应的推广，因此如何优化反应条件、降低反应温度及提高收率,使之能在较为温和的条件下进行一直是在这一领域进行研究的化学家们的主要目标。随着近年来的不断发展，在Ullmann反应催化剂的改良上取得了一定的进展，但是这些改进的方法仍然无法满足绿色化学的要求，比如使用了有毒的或昂贵的试剂及催化剂，需要预先合成格式试剂，条件严苛，催化剂无法实现回收循环利用等。

最近，配位聚合物（CPs）的设计和合成逐渐引起了化学家及材料学家的关注。配位聚合物是由金属离子和金属簇作为节点和有机配体相连接而自组装成的晶体材料。由于这种材料的结构富于变化，能表现出丰富多彩的拓扑结构，因此不仅具有结构的理论研究意义，同时可作为优良的功能材料，具有诱人的应用前景，目前对于这种材料的研究主要集中于光电磁性质的研究，而其在催化、气吸收及存储、荧光、传感和药物传输及金属离子吸附等方面同样具有潜在的应用价值。CPs不仅具有丰富的化学多样性和结构多样性，而且可以作为很多客体分子的主体，这些特征提供了多种多样的机会去创造需要的活性中心，决定了CPs可以作为优秀的催化材料。同时，CPs作为一种非均相催化剂具有固定的催化活性位点，以及易于从反应体系中分离，并且可循环利用等优点符合绿色化学的研究要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含3-（4-吡啶）吡唑-丙酸的配位聚合物及其制备方法、用途。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种含3-（4-吡啶）吡唑-丙酸的铜配位聚合物，其特征在于该铜配位聚合物的分子式为：[Cu(Hpypa)₂(H₂O)₂)]_n，n为任意正整数；其中，Hpypa即为3-（4-吡啶）吡唑-丙酸，Hpypa的结构式如下：

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本发明铜配位聚合物的制备方法，步骤如下：

（1）将硝酸铜及Hpypa溶解在水和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）的混合溶液中；

（2）将步骤（1）所得混合液转移到反应釜中加热至100-140℃保持20-30小时，降温，所得析出物即为目标产品。

较好地，硝酸铜和Hpypa的摩尔比为1:1-2:1；水和N,N-二甲基甲酰胺的总用量为每mmol硝酸铜添加70-90ml，水和N,N-二甲基甲酰胺的体积为2:1-1:2。

较好地，步骤（1）中，在40-60℃下加热溶解。

较好地，步骤（2）中，以5-10℃/h的速率降温。

本发明铜配位聚合物作为催化剂催化合成联芳类化合物的用途。

具体地，以卤代芳烃为反应底物、[Cu(Hpypa)₂(H₂O)₂)]_n为催化剂、镁屑为助催化剂、四氢呋喃为溶剂，50-70℃条件下加热4-6小时，过滤分离出催化剂和助催化剂，加入乙酸乙酯和水萃取，最后薄层层析分离纯化得到联芳类化合物。

较好地，乙酸乙酯和水的体积比为2:1-1:1。

较好地，[Cu(Hpypa)₂(H₂O)₂)]_n的物质的量是卤代芳烃物质的量的8-12%，镁屑的物质的量是卤代芳烃物质的量的1-1.2倍，四氢呋喃的用量为每mmol[Cu(Hpypa)₂(H₂O)₂)]_n添加30-50ml。

较好地，过滤后所得催化剂和助催化剂，再次依据前述方法循环利用。

本发明的有益效果：