[发明专利]三维多孔结构的锌配合物及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种三维多孔结构的锌配合物，其特征在于，所述锌配合物的化学式为[(Zn₄O)₂PDDA₆·2H₂O]·10DMF，其中，所述DMF为N,N-二甲基甲酰胺，所述PDDA为羧基去质子的2,6-二(4-羧基苯基)吡啶阴离子配体，所述PDDA的结构简式如下：

所述锌配合物的基本结构单元包括：一个晶体学独立的Zn1、三分之一个晶体学独立的Zn2、三分之一个晶体学独立的O5、三分之一个晶体学独立的水分子和一个完全去质子的PDDA^2-，

O5来自Zn₄O且与一个Zn2和三个Zn1连接，每两个Zn1之间连接有一个PDDA^2-，其中，每两个Zn1分别与其之间PDDA^2-中同一个羧基的2个氧连接；所述Zn2在与每一个所述Zn1之间连接有一个PDDA^2-，其中，所述Zn1与Zn2分别与位于该Zn1与Zn2之间的PDDA^2-中同一个羧基的2个氧连接；

每个PDDA^2-中一个羧基的两个氧为O1和O2，另一个羧基的两个氧为O3和O4，所述O1和O2分别与两个Zn1连接，所述O3和O4分别与一个Zn1与一个Zn2连接；

所述Zn2与来自于水分子的O6连接；

三分之五个DMF在所述锌配合物的骨架中作为游离的客体分子存在。

2.如权利要求1所述的锌配合物，其特征在于，所述锌配合物的晶体晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝120.00°，Z＝12。

3.如权利要求1所述的锌配合物，其特征在于，所述锌配合物的比表面积为400-550m²g^-1。

4.如权利要求1所述的锌配合物，其特征在于，当温度升至450-500℃时，所述锌配合物的三维骨架开始分解，剩余残渣为金属氧化物ZnO。

5.如权利要求1所述的锌配合物，其特征在于，所述锌配合物按照以下步骤合成：在2,6-二(4-羧基苯基)吡啶和锌(II)金属盐中加入N,N-二甲基甲酰胺使其均匀分散，于85～110℃下保持3～6天后，自然降至室温20～25℃，过滤后得到无色块状单晶为所述锌配合物。

6.如权利要求1所述的锌配合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：在2,6-二(4-羧基苯基)吡啶和锌(II)金属盐中加入N,N-二甲基甲酰胺使其均匀分散，于85～110℃下保持3～6天后，自然降至室温20～25℃，过滤后得到无色块状单晶为所述锌配合物。

7.如权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述锌(II)金属盐和2,6-二(4-羧基苯基) 吡啶的摩尔比为2:1；所述锌(II)金属盐的摩尔份数与N,N-二甲基甲酰胺的体积份数的比为(0.12-0.20)：(3-5)；所述摩尔份数的单位为mmol，所述体积份数的单位为mL；所述保持3～6天的温度为85～100℃；对过滤后得到无色块状单晶进行洗涤和干燥处理。

8.如权利要求1所述的锌配合物在CO₂化学固定成环碳酸酯中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，将摩尔比为1:(0.15-0.20)的环氧氯丙烷和四丁基溴化铵分散于乙腈中，再加入所述锌配合物作为异相催化剂，在一个大气压的二氧化碳环境下，于60℃反应12小时，所述环氧氯丙烷转化成环碳酸酯的转化率最高达到100％，其中，所述锌配合物的质量份数与环氧氯丙烷的摩尔份数比为50：(0.5-1.5)，所述质量份数的单位为mg，所述摩尔份数的单位为mmol，所述锌配合物作为异相催化剂在循环使用4-8次后，仍保持原有骨架结构。