專利名稱：呋喃-2,5-二羧酸金屬配位聚合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于二羧酸金屬配位聚合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到以呋喃-2，5- 二羧酸為配體的配位聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于金屬-有機(jī)配位聚合物兼具了有機(jī)配體和金屬離子的共同特點(diǎn)以及自組裝方式的隨機(jī)性，表現(xiàn)出比一般純有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料更優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，使得其得到了學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的高度重視，并在合成、結(jié)構(gòu)、性能等方面得到迅速發(fā)展。而具有兩個(gè)羧基的芳香羧酸配體，由于具有較好的方向性，易于預(yù)測(cè)所得化合物構(gòu)型的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于制備具有孔結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)配位聚合物?！癡”型芳香二羧酸類(lèi)配體對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、噻吩-2，5-二羧酸在金屬-有機(jī)配位聚合物的合成中廣泛應(yīng)用，而有希望作為一種綠色原料代替對(duì)苯二甲酸來(lái)生產(chǎn)工業(yè)中大量使用的聚對(duì)酞酸乙二酯的呋喃-2，5- 二羧酸對(duì)應(yīng)的金屬-有機(jī)配位聚合物目前還沒(méi)有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可作為熒光材料的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該配位聚合物的結(jié)構(gòu)單元為Mx (L)y(Sol)z，式中M為Cu2+，L為呋喃-2，5-二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N-二甲基甲酰胺與-0CH2CH20-、x為2、y為l、z為2 ;式中M為Zn2+，L為呋喃-2，5- 二羧酸一價(jià)陰離子、x為
l、y為2、z為O或L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為4、y為8、z為8 ;式中M為Cd2+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與H20、X為3、y為3、z為3或L為呋喃_2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為3、y為4、z為2 ;式中M為In3+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基乙酰胺與二甲胺陽(yáng)離子、X為l、y為2、z為2。上述的呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法如下:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鹽按摩爾比為1:1混合，加入混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:133 200，攪拌均勻，密封，90 150°C恒溫靜置反應(yīng)3 7天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物。上述的硝酸鹽為銅、鋅、鎘或銦的硝酸鹽；混合溶劑為N，N-二甲基乙酰胺與乙二醇的體積比為2:1的混合溶劑、N，N-二甲基甲酰胺與正丙醇或乙醇或異丙醇的體積比為2:1的混合溶劑、N，N- 二甲基乙酰胺與1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮的體積比為1:1的混合溶劑中的任意一種。

本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃_2，5- 二羧酸與硝酸銅按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基乙酰胺與乙二醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5-二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:200，攪拌均勻，密封，1001:恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫,制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物,式中M為Cu2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與-0CH2CH20-、x為2、y為1、z為2。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃_2，5- 二羧酸與硝酸鋅按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基甲酰胺與正丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃-2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，90 V恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫,制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物,式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸一價(jià)陰離子、X為1、y為2、z為O。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鋅按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，100°C恒溫靜置反應(yīng)7天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、X為4、y為8、z為8。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃_2，5- 二羧酸與硝酸鎘按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基甲酰胺與異丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5-二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，1001:恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫,制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物,式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與H20、X為3、y為3、z為3。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鎘按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，100°C恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫,制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物,式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、X為3、y為4、z為2。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物的制備方法中，將呋喃_2，5- 二羧酸與硝酸銦按摩爾比為1:1混合，加入N, N- 二甲基乙酰胺與1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮的體積比為1:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:133，攪拌均勻，密封，150°C恒溫靜置反應(yīng)3天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為In3+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基乙酰胺與二甲胺陽(yáng)離子、x為l、y為2、z為2。本發(fā)明的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物采用熒光光度分度計(jì)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，其在396 ± 2nm處出現(xiàn)熒光發(fā)射峰，或在375nnm處出現(xiàn)增強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，與呋喃-2，5- 二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生紅移，可作為熒光發(fā)光材料。


圖1是實(shí)施例1制備的呋喃-2，5- 二羧酸銅配位聚合物的配位環(huán)境圖。圖2是呋喃-2，5- 二羧酸配體及實(shí)施例1 6制備的呋喃_2，5_ 二羧酸金屬配位聚合物的固體熒光譜圖。
圖3是實(shí)施例2制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物的配位環(huán)境圖。圖4是實(shí)施例3制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物的配位環(huán)境圖。圖5是實(shí)施例4制備的呋喃-2，5- 二羧酸鎘配位聚合物的配位環(huán)境圖。圖6是實(shí)施例5制備的呋喃-2，5- 二羧酸鎘配位聚合物的配位環(huán)境圖。圖7是實(shí)施例6制備的呋喃-2，5- 二羧酸銦配位聚合物的配位環(huán)境圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為Cu2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與-0CH2CH20-、x為
2、y為1、z為2,所用原料及制備方法如下:將0.024g(0.1 mmol)硝酸銅、0.015g (0.1 mmol)咲喃-2，5-二竣酸置于 25mL 聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，加入3g (3mL) N，N-二甲基乙酰胺與乙二醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃-2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:200，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至100°C，恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成藍(lán)色塊狀呋喃_2，5-二羧酸銅配位聚合物，根據(jù)Cu計(jì)算其產(chǎn)率為39%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸銅配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，屬于單斜晶系，P2/c 空間群，晶胞參數(shù) a 為9.5629⑶A、b 為u.4183(9)A、c 為14.7975(12)Α、α 為 90°、β為105.1910(10) °、γ為90°。該配位聚合物的獨(dú)立單元中存在兩個(gè)獨(dú)立的Cu (II)離子、一個(gè)呋喃_2，5-二羧酸分子、一個(gè)N，N-二甲基乙酰胺分子和乙二醇分子。Cul通過(guò)五配位的三角雙錐模式與呋喃_2，5- 二羧酸分子上的02 (鍵長(zhǎng)為1.958Α)、04Β (鍵長(zhǎng)為1.960Α)、N，N-二甲基乙酰胺分子上的06 (鍵長(zhǎng)為2.525Α)、乙二醇分子上的08C(鍵長(zhǎng)為1.894 A)及07(鍵長(zhǎng)為1.905A)原子配位，且02、04B、06在三角雙錐的三角平面上，O-Cu-O的鍵角范圍為104.31 150°，07和08C占據(jù)三角雙錐的軸向位置，07-Cul_08C的鍵角為172.48°。Cu2也采用五配位的三角雙錐配位模式與呋喃_2，5- 二羧酸分子上的03 (鍵長(zhǎng)為1.940A)、05A(鍵長(zhǎng)為1.945A)、N, N- 二甲基乙酰胺分子上的06 (鍵長(zhǎng)為2.507A:)、乙二醇分子上的08 (鍵長(zhǎng)為1.902A)及07 (鍵長(zhǎng)為1.928A )原子配位，且03、08、06在三角雙錐的三角平面上，O-Cu-O的鍵角范圍為91.3 162.8°，05A和07占據(jù)三角雙錐的軸向位置，07-Cul-08C的鍵角為173.9°。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C33.65%、H3.53%、N3.27% ;實(shí)驗(yàn)值:C33.69%、H3.46%、N3.31%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸銅配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在394nm出現(xiàn)熒光發(fā)射峰，與呋喃-2，5-二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生紅移，所制備的呋喃-2，5-二羧酸銅配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。實(shí)施例2以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸一價(jià)陰離子、x為l、y為2、z為O,所用原料及制備方法如下:將0.030g(0.1mmoI)硝酸鋅、0.015g(0.1mmoI)呋喃-2，5- 二羧酸置于 25mL 玻璃瓶中，加入2.7g (3mL)N，N-二甲基甲酰胺與正丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃-2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至90°C，恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成無(wú)色透明塊狀呋喃_2，5- 二羧酸鋅配位聚合物，根據(jù)Zn計(jì)算其產(chǎn)率為45%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3，屬于正交晶系，Cmca空間群，晶胞參數(shù)a為16.9473⑷A、b為55.4534(14)1 c為8.4831⑵A、α為90°、β為90°、γ為90°。該配位聚合物的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元中包含有兩個(gè)晶體學(xué)獨(dú)立的Zn(II)離子和四個(gè)呋喃-2，5- 二羧酸分子，呋喃-2，5- 二羧酸分子在參與配位過(guò)程中部分出現(xiàn)了無(wú)序的現(xiàn)象，從圖中可以看出兩個(gè)Zn(II)離子均是四配位的，它與四個(gè)呋喃-2，5-二羧酸配體上的羧基O原子配位，形成了變形四面體的空間構(gòu)型，其中Zn-O鍵的鍵長(zhǎng)范圍為
1.963 1.986Α, O-Zn-O的鍵角范圍為100.9 125.90°。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C38.58%、HL 07% ;實(shí)驗(yàn)值:C38.51%、HL 04%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在375nm處出現(xiàn)一個(gè)增強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，所制備的呋喃-2，5-二羧酸鋅配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。實(shí)施例3
以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx (L) y (Sol) z的呋喃-2，5_ 二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為4、y為8、z為8,所用原料及制備方法如下:將0.030g(0.1mmoI)硝酸鋅、0.015g(0.1mmoI)呋喃 _2，5- 二羧酸置于 25mL 玻璃瓶中，加入2.7g(3mL)N, N- 二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至100°C，恒溫靜置反應(yīng)7天，自然冷卻至室溫，制備成淡黃色透明塊狀呋喃_2，5- 二羧酸鋅配位聚合物，根據(jù)Zn計(jì)算其產(chǎn)率為46%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4，屬于單斜晶系，C2/c 空間群，晶胞參數(shù) a 為 24.00M3)A、b*24004(3)A、c*15.1465(15)A、α 為 90。、β為113.387(2)°、Y為90°。該配位聚合物的獨(dú)立單元中有三個(gè)Zn (II)離子、四個(gè)呋喃-2，5-二羧酸分子，及四個(gè)未參與配位的二甲胺陽(yáng)離子。每個(gè)Zn(II)離子中心都是四配位的，分別與四個(gè)單齒配位的羧基O原子連接成帶負(fù)電荷的扭曲四面體，其中Zn-O的鍵長(zhǎng)范圍為1.958 2.022°，鍵角范圍為96.3 126.8°，由溶劑N，N-二甲基甲酰胺分解的二甲胺陽(yáng)離子填充到其陰離子骨架中起平衡電荷的作用。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C41.26%、H4.33%、N6.01% ;實(shí)驗(yàn)值:C41.44%、H4.21%、N5.95%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鋅配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在396nm出現(xiàn)熒光發(fā)射峰，與呋喃-2，5-二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生稍微的紅移，所制備的呋喃-2，5-二羧酸鋅配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。
實(shí)施例4以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z的呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺和Η20、χ為3、y為
3、z為3，所用原料及制備方法如下:將0.031g(0.1mmoI)硝酸鎘、0.015g(0.1mmoI)呋喃-2，5- 二羧酸置于 25mL 玻璃瓶中，加入2.7g (3mL)N，N-二甲基甲酰胺與異丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃-2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至100°C，恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成無(wú)色透明長(zhǎng)方形片狀呋喃_2，5-二羧酸鎘配位聚合物，根據(jù)Cd計(jì)算其產(chǎn)率為51%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鎘配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5，屬于三斜晶系，P-1空間群，晶胞參數(shù) a 為9.9412 ⑷A、b 為21.4316(Il)Ic 為 17.0561 (7) A、α 為 90。、β為92.498(3)。、^為90°。該配位聚合物的不對(duì)稱單元中存在三個(gè)晶體學(xué)獨(dú)立的Cd (II)尚子、三個(gè)呋喃_2，5- 二羧酸分子、兩個(gè)N, N- 二甲基甲酰胺分子和一個(gè)水分子。Cdl是五配位的三角雙錐模式，分別與兩個(gè)羧基O原子(01，09)、一個(gè)水分子上的O原子(012)、兩個(gè)N，N-二甲基甲酰胺分子上的O原子(06，014)配位，Cdl-O鍵的鍵長(zhǎng)范圍為2.173 2.274Α，其中01、09、012占據(jù)三角雙錐三角平面的頂點(diǎn)位置，06、014在三角雙錐軸向的頂點(diǎn)位置，且0(6)-Cd(l)-0(14)的鍵角為169.6°。Cd2與四個(gè)羧基O原子螯合配位，形成八配位的變形十二面體構(gòu)型，Cd2-0鍵的鍵長(zhǎng)范圍為2.392 2.495A。Cd3與兩個(gè)螯合配位的羧基O原子(01，05，011，015)、兩個(gè)橋連O原子(03，08)及I個(gè)水分子上單齒配位O原子(013)配位形成七配位的五角雙錐構(gòu)型，Cd3-0鍵的鍵長(zhǎng)范圍為2.266 2.563A。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C31.71%、H2.86%、N2.74% ;實(shí)驗(yàn)值:C31.56%、H2.90%、N2.72%。所制備的呋喃- 2，5- 二羧酸鎘配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在394nm出現(xiàn)熒光發(fā)射峰，與呋喃-2，5-二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生稍微的紅移，所制備的呋喃-2，5-二羧酸鎘配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。實(shí)施例5以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx (L) y (Sol) z的呋喃-2，5_ 二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、X為3、y為4、z為2,所用原料及制備方法如下:將0.031g(0.1mmoI)硝酸鎘、0.015g(0.1mmoI)呋喃 _2，5- 二羧酸置于 25mL 玻璃瓶中，加入2.7g(3mL)N, N- 二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至100°C，恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成無(wú)色透明長(zhǎng)方形片狀呋喃_2，5- 二羧酸鎘配位聚合物。根據(jù)Cd計(jì)算其產(chǎn)率為45%。所制備的呋喃-2，5-二羧酸鎘配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6，屬于三斜晶系，P-1 空間群，晶胞參數(shù) a 為9.4492(8)1 b 為 10.2207⑶A、C 為 11.2579(11)1 α 為64.0220(10)。、β為73.2470(10)。、Y為83.224(2)。。該聚合物的獨(dú)立單元中包含兩個(gè)晶體學(xué)獨(dú)立的Cd(II)離子和兩個(gè)呋喃_2，5-二羧酸配體分子、兩個(gè)二甲胺陽(yáng)離子。Cdl是七配位的五角雙錐構(gòu)型，分別于四個(gè)螯合配位的羧基O原子(03F，02E, 09D, 010D)、兩個(gè)雙齒配位的羧基O原子(04，07)、一個(gè)雙齒-螯合配位的O原子(010C)配位，其中04、07、03F、09D、OlOC占據(jù)三角雙錐赤道平面的頂點(diǎn)位置，Cdl-O的鍵長(zhǎng)范圍為2.181 2.755A，O-Cdl-O的鍵角范圍為54.1 152.1°，OlOD和02E占據(jù)三角雙錐軸向的頂點(diǎn)位置，Cdl-OlOD 的鍵長(zhǎng)為2.526A, Cdl-02E 的鍵長(zhǎng)為2.384A, 010D-Cdl-02E 的鍵角為 168.9。。Cd2與兩個(gè)雙齒配位的羧基O原子(05，05A, 08，08A)、兩個(gè)雙齒-螯合配位的羧基O原子(02B, 02E)配位形成六配位的扭曲八面體構(gòu)型，其中02B、02E、05、05A占據(jù)八面體赤道平面的四個(gè)頂點(diǎn)，Cd2-0的鍵長(zhǎng)范圍為2.240 2.333A, 0-Cd2-0的鍵角范圍為82.7 180.0°，08、08A占據(jù)八面體軸向的頂點(diǎn)位置，Cd2-08的鍵長(zhǎng)為2.329A, 08-Cd2_08A的鍵角為180。。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C32.76%、Η2.01%、Ν2.55% ;實(shí)驗(yàn)值:C32.69%、Η2.06%、Ν2.48%ο所制備的呋喃-2，5- 二羧酸鎘配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在394nm出現(xiàn)增強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，與呋喃_2，5- 二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生稍微的紅移，所制備的呋喃_2，5- 二羧酸鎘配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。實(shí)施例6以制備結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物為例，式中M為In3+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基乙酰胺和二甲胺陽(yáng)離子、x為1、y為2、z為2,所用原料及制備方法如下:將0.030g(0.1 mmol)硝酸鋼、0.015g (0.1 mmol)咲喃-2，5-二竣酸置于 25mL 聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，加入2g(2mL)N，N-二甲基乙酰胺與1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的體積比為1:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:133，用磁力攪拌器攪拌30分鐘，密封，升溫至150°C，恒溫靜置 反應(yīng)3天，自然冷卻至室溫，制備成無(wú)色透明方形片狀呋喃-2，5- 二羧酸銦配位聚合物，根據(jù)In計(jì)算其產(chǎn)率為57%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸銦配位聚合物的單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7，屬于單斜晶系，Ce空間群，晶胞參數(shù) a 為13.3400 (12) A、b 為14.1869 (14) A、c 為15.9809 (16) Α、α 為 90。、β為109.6510(10)。、^為90°。該配位聚合物的獨(dú)立單元中存在一個(gè)In (III)離子、一個(gè)呋喃-2，5-二羧酸分子、一個(gè)N，N-二甲基乙酰胺分子及一個(gè)二甲胺陽(yáng)離子。其中In(III)離子與來(lái)自四個(gè)不同配體分子上的八個(gè)O原子螯合配位形成十二面體構(gòu)型陰離子骨架，In-O的鍵長(zhǎng)范圍為2.226(8) 2.345 (8)10-1n-O的鍵角范圍為56.3(3) 165.3(3)°。所制備的產(chǎn)物元素分析，理論值:C38.79%、H4.28%、N4.76% ;實(shí)驗(yàn)值:C38.63%、H4.32%、N4.75%。所制備的呋喃-2，5- 二羧酸銦配位聚合物采用PELS55型熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在397nm出現(xiàn)熒光發(fā)射峰，與呋喃-2，5-二羧酸配體的發(fā)射峰373nm相比，發(fā)射峰發(fā)生稍微的紅移，所制備的呋喃-2，5-二羧酸銦配位聚合物可作為熒光發(fā)光材料。
權(quán)利要求
1.一種呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，其特征在于:該配位聚合物的結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z ； 式中M為Cu2+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與-0CH2CH20-、X 為 2、y 為 1、z 為 2; 式中M為Zn2+, L為呋喃-2，5- 二羧酸一價(jià)陰離子、x為l、y為2、z為O或L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、X為4、y為8、z為8 ; 式中M為Cd2+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與H20、x為3、y為3、z為3或L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為3、y為4、z 為 2 ; 式中M為In3+，L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、SoI為N，N- 二甲基乙酰胺與二甲胺陽(yáng)離子、X為1、y為2、z為2。
2.—種權(quán)利要求1的呋喃_2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法,其特征在于:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鹽按摩爾比為1:1混合，加入混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:133 200，攪拌均勻，密封，90 150°C恒溫靜置反應(yīng)3 7天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物； 上述的硝酸鹽為銅、鋅、鎘或銦的硝酸鹽；混合溶劑為N，N-二甲基乙酰胺與乙二醇的體積比為2:1的混合溶劑、N，N-二甲基甲酰胺與正丙醇或乙醇或異丙醇的體積比為2:1的混合溶劑、N，N-二甲基乙酰胺與1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的體積比為1:1的混合溶劑中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃_2，5- 二羧酸與硝酸銅按摩爾比為1:1混合，加入N，N- 二甲基乙酰胺與乙二醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:200，攪拌均勻，密封，100°C恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Cu2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與-0CH2CH20-、x為2、y 為 1、z 為 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鋅按摩爾比為1:1混合，加入N，N- 二甲基甲酰胺與正丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，90°C恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸一價(jià)陰離子、x為1、y為2、z為O。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鋅按摩爾比為1:1混合，加入N，N- 二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，100°C恒溫靜置反應(yīng)7天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Zn2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為4、y為8、z為8。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鎘按摩爾比為1:1混合，加入N，N- 二甲基甲酰胺與異丙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，100°C恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N- 二甲基甲酰胺與H20、x為3、y為.3、z 為 3。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃-2，5- 二羧酸與硝酸鎘按摩爾比為1:1混合，加入N，N- 二甲基甲酰胺與乙醇的體積比為2:1的混合溶劑，呋喃_2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:180，攪拌均勻，密封，.100°C恒溫靜置反應(yīng)5天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃_2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為Cd2+、L為呋喃-2，5- 二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為二甲胺陽(yáng)離子、x為3、y為4、z為2。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呋喃-2，5-二羧酸金屬配位聚合物的制備方法，其特征在于:將呋喃_2，5-二羧酸與硝酸銦按摩爾比為1:1混合，加入N，N-二甲基乙酰胺與1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的體積比為1:1的混合溶劑，呋喃-2，5- 二羧酸與混合溶劑的質(zhì)量比為1:133，攪拌均勻，密封，150°C恒溫靜置反應(yīng)3天，自然冷卻至室溫，制備成呋喃-2，5- 二羧酸金屬配位聚合物，式中M為In3+，L為呋喃-2，5-二羧酸二價(jià)陰離子、Sol為N，N-二甲基乙酰胺與二甲胺陽(yáng)離子、X為1、y為2、z 為2 。
全文摘要
一種呋喃-2,5-二羧酸金屬配位聚合物，其特征在于該配位聚合物的結(jié)構(gòu)單元為Mx(L)y(Sol)z，式中M為Cu2+、Zn2+、Cd2+或In3+，L為呋喃-2,5-二羧酸二價(jià)陰離子或一價(jià)陰離子、Sol為N,N-二甲基甲酰胺和-OCH2CH2O-、N,N-二甲基甲酰胺和H2O、二甲胺陽(yáng)離子或二甲胺陽(yáng)離子和N,N-二甲基乙酰胺中的任意一種，x為2、y為1、z為2或x為1、y為2、z為0或x為4、y為8、z為8或x為3、y為3、z為3或x為3、y為4、z為2或x為1、y為2、z為2。其制備方法采用水熱溶劑熱條件下的自組裝，操作簡(jiǎn)單，所制備的聚合物具有熒光性，可用于熒光材料。
文檔編號(hào)C07F3/08GK103242350SQ20131015310
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者翟全國(guó), 張翠翠, 李淑妮, 胡滿成, 蔣育澄 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)