本發(fā)明屬于配合物制備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物及其制備方法。
背景技術(shù):
有機配體橋連金屬離子或原子簇形成一維至三維無限伸展的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)多樣的有機配體能夠和許多金屬離子反應(yīng)形成結(jié)構(gòu)各異且具有特殊性質(zhì)的配位聚合物。由于羧基含有兩個能與金屬離子配位的氧原子,配位方式多種多樣,所以羧酸類有機配體成為人們常用的一種配體。含有其他基團的芳香羧酸類配體因羧基取代位置的不同會有不同的配位方式,有的取代基也可以參與配位。并且我們在配合物中引入了輔助的含氮雜環(huán)類的橋連配體。因此,人們采用芳香羧酸類配體、氮雜環(huán)類配體和金屬離子配位合成具有應(yīng)用價值或潛在價值的配位聚合物。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物及其制備方法。
本發(fā)明的思路:利用5-硝基間苯二甲酸、雙(4-吡啶基)胺為配體與硝酸銅通過溶劑熱法獲得銅配位聚合物。
5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物屬于三斜晶系,空間群為Pī;該配合物基本結(jié)構(gòu)單元中包含兩個銅離子,兩個5-硝基間苯二甲酸陰離子,兩個雙(4-吡啶基)胺;5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基均以單齒形式參與配位。Cu(II)離子都是四配位的。Cu(II)1離子分別與來自于兩個不同的5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基氧原子(O1、O1B),兩個雙(4-吡啶基)胺的兩個氮原子(N1、N1B)配位;Cu(II)2離子與兩個雙(4-吡啶基)的兩個氮原子(N3A、N3D)和兩個來自于不同的5-硝基間苯二甲酸陰離子的羧基氧原子(O3、O3D)配位;Cu-O鍵長在1.9505 ? - 1.9661 ?之間,Cu-N鍵長在1.995 ? - 1.997 ?之間。
5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物的制備方法具體步驟為:
(1)稱量0.1~0.5毫摩爾5-硝基間苯二甲酸溶解于5~10毫升蒸餾水中,將溶液移入容積為25毫升的密封反應(yīng)釜中。
(2) 在步驟(1)所得溶液中加入0.2~1毫摩爾氫氧化鉀。
(3)將0.1~0.5毫摩爾雙(4-吡啶基)胺溶解于2~5毫升無水乙醇中。
(4)將0.2~1毫摩爾硝酸銅溶于5~10毫升的蒸餾水中。
(5)將步驟(3)和(4)所得溶液加入到步驟(2)所得溶液中,將反應(yīng)釜密封,在115℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到藍色柱狀晶體,即為5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物。
本發(fā)明具有工藝簡單、成本低廉、重復(fù)性好等優(yōu)點,成功的合成了銅配位聚合物,為合成過渡金屬的配合物提供了一定的依據(jù)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
實施例:
(1)稱量0.1毫摩爾(0.0209g)5-硝基間苯二甲酸溶解于5毫升蒸餾水中,將溶液移入容積為25毫升的密封反應(yīng)釜中。
(2) 在步驟(1)所得溶液中加入0.2毫摩爾(0.0112g)氫氧化鉀。
(3)將0.1毫摩爾(0.0171g)雙(4-吡啶基)胺溶解于2毫升無水乙醇中。
(4)將0.2毫摩爾(0.0483g)硝酸銅溶于5毫升的蒸餾水中。
(5)將步驟(3)和(4)所得溶液加入到步驟(2)所得溶液中,將反應(yīng)釜密封,在115℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到藍色柱狀晶體,即為5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物。
5-硝基間苯二甲酸四核銅聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖見圖1,晶體結(jié)構(gòu)表明,該銅配位聚合物屬于三斜晶系,空間群為Pī。該配合物基本結(jié)構(gòu)單元中包含兩個銅離子,兩個5-硝基間苯二甲酸陰離子,兩個雙(4-吡啶基)胺。5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基均以單齒形式參與配位。Cu(II)離子都是四配位的。Cu(II)1離子分別與來自于兩個不同的5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基氧原子(O1、O1B),兩個雙(4-吡啶基)胺的兩個氮原子(N1、N1B)配位。Cu(II)2離子與兩個雙(4-吡啶基)的兩個氮原子(N3A、N3D)和兩個來自于不同的5-硝基間苯二甲酸陰離子的羧基氧原子(O3、O3D)配位。Cu-O鍵長在1.9505 ? - 1.9661 ?之間,Cu-N鍵長在1.995 ? - 1.997 ?之間。