[发明专利]一种基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料及其制备方法

说明书

本发明属于金属‑有机骨架晶体材料技术领域，具体涉及一种基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料及其制备方法。是将1,2,3,4,5,6‑环己烷六羧酸、4,4’‑联吡啶、硝酸锌、水与乙醇、甲醇或丙酮置于具聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，用NaOH调节pH为9，超声混匀，保持120℃反应三天，自然冷却到室温。经过过滤、洗涤后得到无色块状晶体。本发明创造出一种新型具有网状结构的三维金属‑有机骨架晶体材料，具有优良的发光性能，其合成方法简单，操作方便，产率高和重现性好等优点。且在气体存储、捕集、分离，药物输送,光、电、磁,选择性催化,分子识别以及手性拆分等诸多领域都具有应用价值。

技术领域

本发明属于金属-有机骨架晶体材料技术领域，具体的说，涉及一种基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料及其制备方法及其制备方法。

背景技术

金属-有机骨架晶体材料属于超分子化合物的一种,是晶体工程理论与超分子化学相结合的产物。它具有无机和有机的两部分优点,变化有机配体的可以使此类分子筛结构实现多样化的结构和可调控的孔道,从而做到定向设计。关于种新型分子功能材料的研究横跨了晶体工程学、材料化学、拓扑学、无机化学、有机化学、超分子化学、配位化学、物理化学、等多个领域。此材料具有类沸石分子筛般孔道规则的晶态结构，还具备比传统多孔材料更高的比表面积，另外包含有机成分使其结构得到了可剪裁性、可设计性、可调节孔道尺寸和功能化孔道表面等特点，在主–客体化学，气体存储、捕集、分离，药物输送，光、电、磁学科，选择性催化，分子识别以及手性拆分等诸多领域都表现出色。近年来，金属-有机骨架晶体材料已成为新功能化材料研究的热点之一。最近，一些金属-有机骨架晶体材料已经成功实现商业化。

1,2,3,4,5,6-环己烷六羧酸是用于多种合成药物的重要中间体，是一种重要的有机合成原料，主要用于合成医药、农药、染料及其他有机化合物，如用于合成抗孕392药物和治疗血吸虫新药吡喹酮药物；还可用作硫化橡胶增容剂、石油澄清剂等。

4,4’-联吡啶是常用的医药及有机合成中间体，且可用于测定铁含量及液晶材料。而金属锌具有良好的光电磁性能以及促进人体的生长发育及增强免疫力等能力。

有鉴于此，本案发明人特提出了基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料及其制备方法，既保留了各配体本身的化学及药理性质，又形成了网状结构，且具有稳定的荧光性能的三维金属-有机骨架晶体材料，在气体存储、捕集、分离，药物输送，光、电、磁,选择性催化,分子识别以及手性拆分等诸多领域都具有应用价值。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料及其制备方法，该材料既保留了各配体本身的化学及药理性质，又形成了具有网状结构的三维金属-有机骨架晶体材料结构在气体存储、捕集、分离，药物输送，光、电、磁,选择性催化,分子识别以及手性拆分等诸多领域都具有应用价值。。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的基于环己烷六羧酸和联吡啶的金属有机骨架晶体材料：以1,2,3,4,5,6-环己烷六羧酸为配体A、4,4’-联吡啶为配体B与金属锌配位组成金属-有机骨架晶体材料基本结构单元；在此金属-有机骨架晶体材料基本结构单元结构当中包含一个二价锌离子，两个1,2,3,4,5,6-环己烷六羧酸为配体和两个4,4’-联吡啶配体；其中，锌离子采取六配位的形式，与其分别配位的四个氧原子和两个氮原子分别来自由两个1,2,3,4,5,6-环己烷六羧酸配体提供的三个单齿配位的羧基氧原子、一个水氧原子和两个4,4’-联吡啶配体提供的杂环氮原子；两个4,4’-联吡啶配体相互垂直沿ab平面与锌离子配位，两个1,2,3,4,5,6-环己烷六羧酸配体相互垂直沿bc平面与锌离子配位；各个配体在向外与其他锌离子与配体配位延伸，形成了沿c轴方向具有网状结构的三维金属-有机骨架材料晶体结构，其化学分子式为C22H17N2O13Zn，属于单斜晶体(monoclinic)，晶胞参数为：α＝90°，β＝90.861(11)°，γ＝90°,Z＝4。