[发明专利]基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种基于4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的Zn(II)配合物作为异相催化剂在CO₂化学固定成环碳酸酯中的应用，其特征在于，Zn(II)配合物的化学式为{(Me₂NH₂)₂·[Zn₈(Ad)₄(L)₆O]·7DMF}_n，其中，DMF为N,N-二甲基甲酰胺，Me₂NH₂为DMF分解得到的二甲基胺阳离子，L为羧基去质子的4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯阴离子配体，L的结构简式如下：

Ad为去质子的腺嘌呤阴离子配体，Ad的结构简式如下：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，Zn(II)配合物作为异相催化剂，催化CO₂与环氧氯丙烷反应制备环碳酸酯，将CO₂化学固定成环碳酸酯的方法为：在环氧氯丙烷中加入所述Zn(II)配合物，在一个大气压的二氧化碳环境下于100～110℃反应24～36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Zn(II)配合物的质量份数与环氧氯丙烷的物质的量份数比为50：(5.0～5.5)所述物质的量份数的单位为mmol，所述质量份数的单位为mg。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述Zn(II)配合物的基本结构单元包括：半个晶体学独立的Zn(1)²⁺和半个晶体学独立的Zn(2)²⁺、一个晶体学独立的Zn(3)²⁺、半个完全去质子的L^2-、一个完全去质子的L^2-、一个完全去质子的Ad^-、四分之一个晶体学独立的侨联O(7)^2-、二分之一个晶体学独立的Me₂NH₂和四分之七晶体学独立的DMF。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述Zn(II)配合物的晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝4。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，当温度升至350～400℃时，所述Zn(II)配合物的三维骨架开始分解，剩余残渣为金属氧化物ZnO；

所述Zn(II)配合物的比表面积的平均数为1036m² g^–1。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述Zn(II)配合物的合成方法包括以下步骤：

在4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯、腺嘌呤和锌(II)金属盐中加入N,N-二甲基甲酰胺水溶液，均匀分散，于100～130℃下保持1～3天后，自然降至室温20～25℃，过滤后得到橙色块状单晶为所述Zn(II)配合物，其中，按物质的量计，所述锌(II)金属盐、4,4’-二羧酸二甲基偶氮苯和腺嘌呤的比为2:1:1。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述锌(II)金属盐的物质的量份数与所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液的体积份数的比为(0.25～0.3)：(14～18)；所述物质的量份数的单位为mmol，所述体积份数的单位为mL。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液由N,N-二甲基甲酰胺和纯净水均匀混合而成，其中，按体积份数计，所述N,N-二甲基甲酰胺和纯净水的比为(12～15)：(2～3)。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，对过滤后得到橙色色块状单晶进行洗涤和干燥处理，其中，用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，所述干燥处理为在空气中干燥。

10.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述Zn(II)配合物作为异相催化剂在循环使用3～6次后，仍保持原有骨架结构。