[发明专利]一种基于芳香四吡唑的氢键有机网格材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种基于芳香四吡唑的氢键有机网络材料及其制备方法和应用，所述氢键有机网络材料的分子式为(C₂₈H₁₈N₈)_n，以有机配体1,3,6,8‑四(1H‑吡唑‑4‑基)芘为结构单元，所述有机配体为式(I)所示结构。本发明选用1,3,6,8‑四(1H‑吡唑‑4‑基)芘作为有机配体，其中的吡唑基是氢键的给体和受体，可与相邻的四个有机配体分子通过氢键[N‑H…H]模式进行配位，形成稳定的氢键有机骨架结构。本发明的氢键有机网络材料，作为碘吸附及移除化合物在气相、水体系以及有机溶剂体系中对碘表现出一定的吸附能力。

技术领域

本发明涉及超分子化学领域，尤其涉及一种基于芳香四吡唑的氢键有机网格材料及其制备方法和应用。

背景技术

吡唑类化合物是氮杂环结构的化合物，因其NH和N的组成使吡唑类化合物具有特殊的反应活性位点，既可以通过金属-有机配位形成结构复杂新颖的金属有机化合物，也可通过N-H...N氢键作用形成具有一定纳米尺寸的有机网格结构。由有机部分通过氢键构成的氢键骨架代表了新兴的一类吸引人的多孔晶体材料。该类材料表现出各种优点，例如溶液加工性，高结晶结构，可回收性，易于纯化等。但是由于氢键的柔韧性弱通常会使氢键骨架结构易损且难以保持永久孔隙率，这极大地阻碍了氢键骨架的制备。

碘作为人体必须的微量元素，在人体内的水平，不能过少也不能过多，必需稳定在一定的范围内，即适宜浓度范围。人们常常因摄取过量的碘而引起地甲病。缺乏或过量都患甲状腺肿症，可致死量为 2～3克，慢性中毒呈现鼻炎、皮疹、失眠和精神异常等。碘污染是指碘及其化合物在一定的环境富集而产生的污染。自然界碘呈化合物、碘酸盐或有机碘化物的形式存在，含量不等。所以碘的高效捕获具有重要意义。而基于吡唑基团的氢键有机框架结构是新兴的多孔有机材料，具有令人着迷的结构特征，并在碘捕获领域具有潜在的应用前景。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提出一种基于芳香四吡唑的氢键有机网格材料。该氢键有机网格材料作为碘的吸附体，具有灵敏度高、操作简单、响应快等优点。

本发明的另一目的是提出所述氢键有机网格材料的制备方法。

本发明的又一目的是提出所述氢键有机网格材料的应用。

实现本发明目的技术方案为：

一种基于芳香四吡唑的氢键有机网格材料，分子式为(C₂₈H₁₈N₈)_n，以有机配体1,3,6,8-四(1H-吡唑-4-基)芘为结构单元，所述有机配体的结构式为：

其中，所述氢键有机网格材料通过有机配体的四个吡唑基分别与相邻的有机配体以单齿氢键[N-H...N]模式构成无限结构。

所述氢键有机网格材料的晶体结构为正交晶系，Pna21空间群，晶胞参数为a＝20.7995，b＝7.0754，c＝22.4471，α＝β＝γ＝90°，V＝3303.4。

所述氢键有机网格材料的制备方法，由有机配体1,3,6,8-四(1H- 吡唑-4-基)芘构筑而成，具体包括以下步骤：

(1)将有机配体1,3,6,8-四(1H-吡唑-4-基)芘溶于有机溶剂，配制为混合液；

(2)将异丙醚加入至混合液中，在室温下静置挥发1-2周后得到所述氢键有机网格材料。

更优选地，步骤(1)中，所述将有机配体1,3,6,8-四(1H-吡唑-4- 基)芘溶于有机溶剂，配制为澄清的饱和溶液。

其中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。