[发明专利]主-客体型铅配位聚合物、制备方法及其在阳离子检测中的应用

权利要求书

1.主-客体型铅配位聚合物，其组成为{[Pb₂(bpt)(Hbpt)](Hbpeb)(H₂O)}_n，其中，bpt^3-是H₃bpt脱去三个质子后的组分，Hbpt^2-是H₃bpt脱去两个质子后的组分，H₃bpt是3,4′,5–联苯三羧酸；Hbpeb⁺是bpeb的一个N被质子化后的组分，bpeb的结构如式I所示，所述聚合物的结构单元中存在两种晶体学独立的Pb²⁺中心Pb1和Pb2，每个Pb1与5个羧酸根氧原子形成五配位模式，每个Pb2与6个羧酸根氧原子形成六配位模式，Pb²⁺与氧原子的配位方式如式II所示，1个bpt^3-与6个Pb²⁺配位，配位方式如式III所示，一个Hbpt^2-与3个Pb²⁺配位，配位方式如式IV所示；所述聚合物的结构单元中，4个Pb²⁺中心与羧酸根形成[Pb₄(CO₂)₁₀]的四核金属羧酸根簇，簇与10个O-配体，形成一个10-链接的四核次级结构单元，该结构单元通过共享中心金属Pb²⁺，形成三维有隧道的阴离子配位聚合主体结构，客体Hbpeb⁺填充在隧道中，阴离子主体和客体Hbpeb⁺形成稳定的主-客体型三维结构，H₂O游离于主体结构的隧道中；

2.权利要求1所述主-客体型铅配位聚合物的制备方法，其特征在于，采用3,4′,5–联苯三羧酸、bpeb和Pb(NO₃)₂·6H₂O为原料，以乙腈/水溶液为溶剂，通过溶剂热法合成。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述3,4′,5–联苯三羧酸、bpeb和Pb(NO₃)₂·6H₂O的物质的量比为2:1～1.3:3～3.6。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，乙腈和水的体积比为1:9。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述3,4′,5–联苯三羧酸、bpeb和Pb(NO₃)₂·6H₂O的物质的量比为2:1:3。

6.如权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：

(1)将按配比取上述原料和溶剂置于密闭容器中，并均匀混合形成反应体系；

(2)将反应体系置于室温下搅拌0.5～1.5h，然后升温至130～150℃，反应2～4天，自然冷却，过滤，干燥，得到的块状晶体即为目标产物。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，反应体系中3,4′,5-联苯三羧酸的初始物质的量浓度为5mmol/L。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为140℃。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为4天。

10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述密闭容器的容积为25mL。

11.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为依次用乙腈、水洗涤，然后自然干燥。

12.权利要求1所述主-客体型铅配位聚合物或权利要求2～11任一项所述制备方法制备的主-客体型铅配位聚合物在阳离子检测方面的应用。