[发明专利]一种基于异氰基配位的二维金属有机框架、制备方法和应用

权利要求书

1.一种二维金属有机框架，其特征在于，所述二维金属有机框架由异氰基卟啉和金属M配位形成，其中所述异氰基卟啉上异氰基中的C通过配位键与金属M连接，所述二维金属有机框架具有如下所示的结构：

其中，R为烷基、芳基或烷氧基；

n为0，1，2，3或4；

所述金属M为Mn、Fe、Co、Rh、Pd、Ag、Re或Pt。

2.如权利要求1所述的二维金属有机框架，其特征在于，R为C₁-C₄烷基，苯基或C₁-C₄烷氧基。

3.如权利要求1所述的二维金属有机框架，其特征在于，R为甲基。

4.如权利要求3所述的二维金属有机框架，其特征在于，n＝2。

5.如权利要求1所述的二维金属有机框架，其特征在于，所述异氰基卟啉配体的结构为：

6.一种二维金属有机框架的制备方法，其特征在于，所述二维金属有机框由异氰基卟啉配体和金属M配位形成，其中所述异氰基卟啉上异氰基中的C通过配位键与金属M连接，所述制备方法包括：

将所述异氰基卟啉配体与金属M盐加入到无水乙醇中，搅拌得到沉淀，分离沉淀，洗涤干燥得到所述二维金属有机框架；

其中，所述异氰基卟啉配体的结构如下所示：

所述二维金属有机框架具有如下所示的结构：

其中，R为烷基、芳基或烷氧基；

n为0，1，2，3或4；

金属M为Mn、Fe、Co、Rh、Pd、Ag、Re或Pt。

7.如权利要求6所述的二维金属有机框架的制备方法，其特征在于，所述异氰基卟啉配体的制备步骤包括：

步骤S1、将R基团取代的溴苯溶解在无水四氢呋喃中并冷却至-78℃，加入正丁基锂正己烷溶液，在-78℃下搅拌，然后加入无水N,N-二甲基甲酰胺，继续搅拌，待反应结束后升温至室温，洗涤分离干燥纯化后得到产物1，其结构式如下式(1)所示：

步骤S2、在氮气氛围下，将吡咯和产物1溶解在无水乙醇中，然后将盐酸溶液加入到反应混合物中并持续搅拌，待反应结束后，将氯仿加入反应混合物中，得到的有机相洗涤干燥后加入四氯对苯醌，保持回流状态至少1小时，去除反应溶剂，洗涤纯化后得到产物2，其结构式如下式(2)所示：

步骤S3、在0℃和氮气氛围下，将发烟硝酸逐滴加入到产物2的氯仿溶液中，持续搅拌，待反应结束后，猝灭反应，去除反应溶剂，洗涤纯化后得到产物3，其结构式如下式(3)所示：

步骤S4、将氯化亚锡二水合物的浓盐酸溶液和产物3加入到浓盐酸中，并在60℃至80℃下持续搅拌，待反应结束后，中和反应溶液至pH为7，过滤洗涤干燥纯化后到产物4，其结构式如下式(4)所示：

步骤S5、在氮气氛围下将产物4和苄基三乙基氯化铵溶解于二氯甲烷，随后加入氢氧化钾溶液，再将氯仿加入到两相混合物中，加热回流反应，待反应结束后，洗涤干燥浓缩纯化后得到所述异氰基卟啉配体。

8.一种如权利要求1-5中任一项所述的二维金属有机框架或如权利要求6-7中任一项所述的方法制备的二维金属有机框架在电化学二氧化氮传感中的应用。