[发明专利]一种氢键连接的多孔铜配位聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氢键连接的多孔铜配位聚合物及其制备方法，该配位聚合物化学式为[Cu(apc)₂]_n，式中apc为2‑氨基嘧啶‑5‑羧酸根。在该铜配位聚合物结构中，配位键首先将轮桨式双核铜连接起来形成一个二维的结构，然后通过配体间的分子间氢键连接形成一个具有一维直行孔道的三维超分子网络结构。与现有技术相比，本发明的多孔铜配位聚合物合成简单，在氢气的储存方面具有潜在应用价值。

技术领域

本发明属于金属-有机多孔配位聚合物领域，尤其是涉及一种氢键连接的配位聚合物及制备方法。

背景技术

近年来，配位聚合物由于可设计性强，可以兼顾无机和有机部分的性质，已经在气体存储与分离，催化，荧光，磁性等方面显示了广阔的应用前景，受到化学和材料领域专家学者的普遍关注。利用晶体工程技术，通过合理的选择次级构筑单元和有机官能团，可以有效调控配位聚合物的结构，从而获得在气体的存储、分子的识别、发光、磁性材料、非均相催化等方面具有优良的性能的材料，参见[1)M.P.Suh,H.J.Park,T.K.Prasad,D.W.Lim,Chem.Rev.2012,112,782-835；2)Z.Hu,B.J.Deibert,J.Li,Chem.Soc.Rev.2014,43,5815-5840；3)J.Liu,L.Chen,H.Cui,J.Zhang,L.Zhang,C.Y.Su,Chem.Soc.Rev.2014,43,6011-6061；4)Y.Cui,Y.Yue,G.Qian,B.Chen,Chem.Rev.2012,112,1126-1162；5)M.Kurmoo,Chem.Soc.Rev.2009,38,1353-1379]。大多数的多孔配位聚合物都是基于配位键形成的三维网络结构，而有关氢键和配位键共同构筑的多孔配位聚合物仍处于发展初期，主要是对其结构进行简单报道，而很少涉及其孔道性质的表征和氢气存储方面的研究，参见[l)G.Beobide,O.Castillo,J.Cepeda,A.Luque,S.Pérez-Yánez,P.Román,J.Thomas-Gipson,Coordination Chemistry Reviews 2013,257,2716-2736]。这类材料合成与探索，特别是合理的设计构筑多孔配位聚合物并对其孔道性质进行后续研究，将会对此类多孔材料在能源气体存储方面的应用注入强大的生命力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氢键连接的多孔铜配位聚合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种氢键连接的多孔铜配位聚合物，分子式为[Cu(apc)₂]_n，式中，apc为2-氨基嘧啶-5-羧酸根。

优选地，该多孔铜配位聚合物的属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为β＝107.218(7)°。

优选地，所述配位聚合物的晶胞中Z＝8。

优选地，该配位聚合物为具有一维孔道的三维超分子结构，先由配体和金属离子在配位键的作用下形成二维的平面结构，然后在配体间的氢键作用下，形成三维的网络结构。

优选地，该配位聚合物临近的杂环之间存在π-π堆积作用。

优选地，整个框架的分解温度为250℃。