一種二重穿插的配位聚合物及其制備方法和應用
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬有機骨架材料，具體的說，涉及一種具有熒光活性的基于二重穿插的配位聚合物材料。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去的幾十年，金屬有機骨架(MOFs)作為一種功能性材料被廣泛研究，MOFs具有大的比表面積、更高的孔隙率、結(jié)構(gòu)及功能更加多樣，如:分離，離子交換，氣體存儲和熒光傳感器。并且可以通過合理的后合成修飾來改變它的功能。穿插的配位聚合物材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也引起了人們廣泛的關(guān)注。為了二重穿插的配位聚合物材料更廣泛的應用于生產(chǎn)生活，其活性需要進一步的開發(fā)和利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是利用In作為金屬節(jié)點，利用4，4’，4” _s_三嗪_2，4，6-三苯甲酸(H3TATB)作為有機配體，在一定溫度下，利用溶劑熱的方法合成具有二重穿插結(jié)構(gòu)的配位聚合物材料。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種二重穿插的配位聚合物，包括如下合成步驟:
[0005]1)將In(N03)3，有機配體4，4 ’，4” -s_三嗪_2，4，6-三苯甲酸(H3TATB)，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，乙腈和HN03加入到容器中，于常溫下攪拌；
[0006]2)將容器密封后，置于烘箱中，于353-363K下，保持3_4天；
[0007]3)緩慢冷卻到室溫，得到白色晶體;所述的緩慢冷卻到室溫是:降溫速率為3-8K.h-、
[0008]4)洗滌、過濾并干燥，得到目標產(chǎn)物。
[0009]本發(fā)明合成出的二重穿插的配位聚合物的結(jié)構(gòu)為:其屬于單斜晶系，空間群為P2/c，在它的一個基本單元中，有三個銦離子，兩個4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體，三個甲酸，一個DMF，該配合物的Inm通過4，4 ’，4” _s_三嗪-2，4，6-三苯甲酸中的羧基，采取0，0-螯合配位，每個Inm離子中心都是7配位的，其中有4個羧基氧原子來自于兩個獨立的4，4 ’，4” -s-三嘆-2，4，6-三苯甲酸配體，兩個氧原子來自于兩個甲酸，另外一個氧原子來自DMF溶劑分子的氧原子，每個4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體都連接著三個Inm離子中心，形成無限的鏈狀結(jié)構(gòu)，無限延伸的鏈狀結(jié)構(gòu)通過4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體進一步連接形成了二重穿插的配位聚合物。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所制備的二重穿插的配位聚合物具有較好的熒光活性，制備方法簡單，具有很大的應用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是實施實例1制備的基于二重穿插的配位聚合物基本結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是實施實例1制備的基于二重穿插的配位聚合物的三維結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是實施實例1制備的基于二重穿插的配位聚合物的二重穿插結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4是本發(fā)明基于二重穿插的配位聚合物的熒光光譜圖。
[0015]圖5是本發(fā)明基于二重穿插的配位聚合物的熒光活性對不同溶劑的檢測。
【具體實施方式】
[0016]實施例1一種二重穿插的配位聚合物
[0017]將0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.15mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常溫條件下攪拌20分鐘，然后將其密封好，放入烘箱中，加熱使烘箱溫度達到355K，并在此條件下保持3天，然后緩慢冷卻到室溫(降溫速率為3-8K.h—1)，得到白色晶體，洗滌、過濾并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，產(chǎn)率為70 %。
[0018]得到的二重穿插的配位聚合物材料(X-射線單晶衍射儀試得到數(shù)據(jù)，獲得的結(jié)構(gòu)圖如圖1和圖2所示)?；诙卮┎宓呐湮痪酆衔锏幕窘Y(jié)構(gòu)單元圖。該化合物屬于單斜晶系，空間群為P2/c，在它的一個基本單元中有三個銦離子，兩個4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體，三個甲酸，一個DMF，該配合物的Inm通過4，4 ’，4” _s_三嗪-2，4，6-三苯甲酸中的羧基采取0，0-螯合配位，每個Inm離子中心都是7配位的，其中有4個羧基氧原子來自于兩個獨立的4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體，兩個氧原子來自于兩個甲酸，另外一個氧原子來DMF溶劑分子的氧原子，每個4，4 ’，4” -s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體都連接著三個Inm離子中心，形成無限的鏈狀結(jié)構(gòu)，無限延伸的鏈狀結(jié)構(gòu)通過4，4’，4”-s-三嗪-2，4，6-三苯甲酸配體進一步連接形成了二重穿插的配位聚合物[In(TATB)2(H⑶0)3(DMF)3].2DMF.H20，如圖2所示。
[0019]實施例2—種二重穿插的配位聚合物
[0020]將0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.13mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常溫條件下攪拌20分鐘，然后將其密封好，放入烘箱中，加熱使烘箱溫度達到355K，并在此條件下保持3天，然后緩慢冷卻到室溫(降溫速率為3-8K.h—1)，得到白色晶體，洗滌、過濾并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，產(chǎn)率為60 %。
[0021]實施例3—種二重穿插的配位聚合物
[0022]將0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2,4,6-三苯甲酸，0.75mL的N，N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.14mL3M的硝酸加入5mL的玻璃瓶中。并且常溫條件下攪拌20分鐘，然后將其密封好，放入烘箱中，加熱使烘箱溫度達到355K，并在此條件下保持3天，然后緩慢冷卻到室溫(降溫速率為3-8K.h—1)，得到白色晶體，洗滌、過濾并干燥，得到二重穿插的配位聚合物，產(chǎn)率為65 %。
[0023]實施例4二重穿插的配位聚合物的熒光活性
[0024]將實施例1制備的二重穿插的配位聚合物用DMF洗凈，于60°C條件下，真空干燥8小時，將其磨碎。
[0025]方法:于5mL的玻璃瓶中加入4mL的乙醇，再向乙醇中加入1Omg的樣品(實施例1制備的二重穿插的配位聚合物)，將含有樣品的乙醇溶液超聲，使其分散均勻。將分散均勻的溶液加入到熒光比色皿中，利用熒光光譜儀進行檢測。檢測結(jié)果如圖4所示，本樣品具有較強的熒光活性，其激發(fā)光波長為242nm，發(fā)射光波長為380nmo
[0026]實施例5利用二重穿插的配位聚合物的熒光活性檢測易爆炸有機溶劑
[0027]方法:于5mL的玻璃瓶中加入4mL的有機溶劑，其中有機溶劑分別為甲苯，鄰二甲苯，溴苯，氯苯和硝基苯，再向有機溶劑中加入1 Omg的樣品(實施例1制備的二重穿插的配位聚合物)，將含有樣品的溶液超聲，使其分散均勻。將分散均勻的溶液加入到熒光比色皿中，利用熒光光譜儀進行檢測。結(jié)果如圖5所示，可以看出含有樣品的甲苯，鄰二甲苯，溴苯，氯苯溶液的熒光強度都很強，而硝基苯溶液的熒光強度卻很弱，因此可得出結(jié)論:本發(fā)明的二重穿插的配位聚合物可以檢測出易爆炸溶劑硝基苯。
【主權(quán)項】
1.一種二重穿插的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步驟: 1)將In(N03)3，有機配體4，4’，4”_s_三嗪_2，4，6_三苯甲酸，N，N_二甲基甲酰胺，乙腈和HN03加入到容器中，于常溫下攪拌； 2)將容器密封后，置于烘箱中，于353-363K下，保持3_4天； 3)緩慢冷卻到室溫，得到晶體； 4)洗滌、過濾并干燥，得到目標產(chǎn)物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，所述的二重穿插的配位聚合物，其晶體屬于單斜晶系，空間群為P2/c。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步驟: 1)將0.05mmol的In(N03)3，0.02mmol的4,4’，4”-s_三嗪-2，4，6_三苯甲酸，0.75mL的N,N-二甲基甲酰胺，0.75mL的乙腈和0.15mL3M的硝酸加入容器中，于常溫下攪拌； 2)將容器密封后，置于烘箱中，于355K下，保持3天； 3)用N，N-二甲基甲酰胺洗滌、過濾并干燥，得到目標產(chǎn)物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二重穿插的配位聚合物，其特征在于，所述的緩慢冷卻到室溫的降溫速率為3-8K.h一、5.權(quán)利要求1、2、3或4所述的二重穿插的配位聚合物在檢測易爆炸溶劑中的應用。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于方法如下:于含有易爆炸溶劑的溶液中加入權(quán)利要求1、2、3或4所述的二重穿插的配位聚合物，進行熒光檢測。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的應用，其特征在于:所述的易爆炸溶劑是硝基苯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二重穿插的配位聚合物及其制備方法和應用。采用的技術(shù)方案是：將In(NO3)3，有機配體4,4’,4”-s-三嗪-2,4,6-三苯甲酸，N,N-二甲基甲酰胺，乙腈和HNO3加入到容器中，于常溫下攪拌；將容器密封后，置于烘箱中，于355K下，保持3-4天；緩慢冷卻到室溫，得到白色晶體，洗滌、過濾并干燥，得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明所制備的基于InⅢ的二重穿插的配位聚合物具有熒光活性，并且可以檢測易爆炸的溶劑。
【IPC分類】C09K11/06, C07F5/00, G01N21/64
【公開號】CN105418661
【申請?zhí)枴緾N201610038107
【發(fā)明人】韓正波, 王素紅, 劉琳
【申請人】遼寧大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2016年1月20日