[发明专利]具有二维网状结构的超分子异金属配合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型具有二维网状结构的超分子异金属配合物及其制备方法，具有二维网状结构的超分子异金属配合物是由基本结构单元通过π…π堆积相互作用构筑而成；利用二茂铁甲酸与铜盐和2,2’‑联吡啶通过溶剂热法获得一种新型具有二维网状结构的超分子异金属配合物，具有工艺简单、成本低廉、重复性好、产率高、产物稳定等优点，该种具有二维网状结构的超分子异金属配合物为利用π…π堆积相互作用构筑二维网状超分子化合物提供了一种可行的实验方法。

技术领域

本发明涉及配合物制备技术领域，尤其涉及一种具有二维网状结构的超分子异金属配合物及其制备方法。

背景技术

超分子化合物在光化学、压电化学传感器、分子识别、分子器件、催化、化学分析等领域得到了广泛的应用。目前，具有网状结构的超分子化合物主要通过自组装的方法来实现，其中以配位作用和氢键作用形成的网状结构较多，以π…π堆积相互作用形成的网状结构较少。这主要是由于超分子化合物中单个分子之间的相互作用较弱，相对而言，π…π堆积相互作用力又比氢键相互作用力弱，在少有的几例以π…π堆积相互作用形成的网状结构中，均为有机分子间的作用。

目前，通过金属配合物分子之间的π…π堆积相互作用构筑超分子网状结构的实验方法尚未建立。利用π…π堆积相互作用将这类配合物构筑成二维网状超分子结构，使其在具有异金属配合物新颖结构和优异性能的同时，还具有超分子结构独特的组织结构以及特殊性能，其在光、电、磁、催化等领域的相关性质值得期待。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有二维网状结构的超分子异金属配合物及其制备方法，该制备方法基于二茂铁甲酸配体良好的稳定性以及铜与双齿有机配体(bpy)之间较强的配位能力，通过分子间弱的超分子相互作用，获得了一种新型具有二维网状结构的超分子异金属配合物，为利用π…π堆积相互作用构筑二维网状超分子提供了一种可行的实验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有二维网状结构的超分子异金属配合物，是由基本结构单元通过分子间的π…π堆积相互作用按顺序堆叠而成，其中基本结构单元是单核铜(II)异金属配合物，且化学分子式为[(FcCOO)Cu(bpy)₂](BF₄)·bpy·CH₃OH，即具有二维网状结构的超分子异金属配合物化学分子式为{[(FcCOO)Cu(bpy)₂](BF₄)·bpy·CH₃OH}_∞；其中bpy是2,2’-联吡啶的简写，Fc是二茂铁的简写。

最优的，所述具有二维网状结构的超分子异金属配合物属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数α＝90°，β＝104.6190(10)°，γ＝90°。

最优的，所述基本结构单元由一个Cu^II离子、一个二茂铁羧基FcCOO-、两个2,2'-联吡啶配体bpy、一个抗衡阴离子BF₄^-、一个游离的2,2'-联吡啶和甲醇分子组成；基本结构单元中游离的甲醇分子与二茂铁羧基上未配位的氧形成了O-H…O氢键，且游离的2,2'-联吡啶分子与其中一个配位的2,2'-联吡啶分子之间存在弱的π…π堆积相互作用，且游离的2,2'-联吡啶分子的苯环与其中一个配位的2,2'-联吡啶分子的苯环之间的中心距为和一个基本结构单元中的配位的2,2'-联吡啶分子与相邻的基本结构单元中的配位的2,2'-联吡啶分子之间存在弱的π…π堆积相互作用；即两个基本结构单元中配位的2,2'-联吡啶分子之间存在弱的π…π堆积相互作用形成一维链，再通过一个基本结构单元中配位的2,2'-联吡啶分子和游离的2,2'-联吡啶分子之间存在弱的π…π堆积相互作用形成二维网络。