具有“柱-层”结构的三维配位聚合物{[Cu2(bpta)(4,4-bipy)]•(H2O)3}n的合成与结构表征.docVIP

 具有柱-层结构的三维配位聚合物 {[Cu2(bpta)(4,4-bipy)]·(H2O)3}n 的合成与 结构表征# 5 10 15 20 25 30 35 吕迎彬，张大帅，田丹，常泽** （南开大学化学学院，天津市金属与分子基材料化学重点实验室，天津 300071） 摘要：本文采用水热法以 2,2,6,6-联苯四甲酸和 4,4-联吡啶为配体和硝酸铜反应合成了 一个新型的具有“柱-层”结构的配位聚合物{[Cu2(bpta)(4,4-bipy)]·(H2O)3}n ]，利用红 外光谱、元素分析、热重及 X-射线单晶结构分析对其进行了表征，证明了它的结构。 关键词：配位聚合物；“柱-层”结构；水热合成 中图分类号：O614 Synthesis and Characterization of 3D Pillared Metal–Organic Frameworks {[Cu2(bpta)(4,4-bipy)]·(H2O)3}n LV Yingbin, ZHANG DaShuai, Tian Dan, CHANG Ze (Department of Chemistry and Tianjin Key Lab on Metal and Molecule-based Material Chemistry, Nankai University, TianJin 300071) Abstract: A pillar-layer structure coordination compound of the formulas {[Cu2(bpta)(4,4-bipy)] ·(H2O)3}n] (H4bpta=1,1-biphenyl-2,2,6,6-tetracarboxylic acid and 4,4-bipy = 4,4-bipyridine) was synthesized and characterized by element analysis, IR, and X-ray single-crystal diffraction. Key words: Coordination polymer; Pillar-layer structure; Hydrothermal syntheses 0 引言 配位聚合物是指通过有机配体和金属离子间的配位相互作用形成的具有高度规整的无 限网络结构的配合物[1]。目前，具有多种功能(如气体的吸附和分离、催化、电化学性质等) 的配位聚合物的合成及性质研究已经有大量的报道[2-6]。随着对多孔配位聚合物研究的深入， 人们已经总结出了多种构筑配位聚合物的策略。在已经总结出的配合物构筑策略中，“柱- 层”策略是有效的合成策略之一[7-9]。在以往的研究当中，2,2′,6,6′-联苯四羧酸(H4bpta)曾作为 氢键的给体用于氢键网络的构筑[10-13]，但很少用于构筑配位聚合物[14-19]。在构筑氢键网络的 过程中，2,2′,6,6′-联苯四羧酸容易通过羧基间的氢键作用形成二维氢键网络[10]。在此基础上， 我们预测，如果将金属中心引入反应，使用配位键取代氢键，则有可能构筑出质密而稳定的 二维层状结构。进一步可以使用联吡啶类配体将层状结构相互连接，以构筑三维“柱-层”结 构多孔配位聚合物。本文利用 H4bpta、4,4-联吡啶(4,4-bipy)和硝酸铜在水热条件下成功合成 出一个新的具有“柱-层”结构的三维配位聚合物{[Cu2(bpta)(4,4-bipy)]·(H2O)3}n (1)，并对其 进行了红外、元素分析、热重分析及 X 射线单晶衍射等表征。 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（200800550001） 作者简介：吕迎彬，（1986-），男，硕士，功能配合物化学。 通信联系人：常泽，（1984-），男，讲师，功能配合物化学。E-mail: changze@ -1- 中国科技论文在线  1 实验部分 1.1 仪器与试剂 4,4′-bipy 和 Cu(NO3)2·3H2O 均为分析纯，H4bpta 参照文献方法合成 [20]。元素分析: 40 45 50 55 Perkin-Elmer 240 型元素分析仪；晶体结构测定：Rigaku Saturn 70 单晶衍射仪；热重分析： 日本理学标准型 TG-DTA 分析仪，温度范围：室温~800 oC；红外光谱：TENSOR 27 OPUS(BRUKER)傅立叶变换红外光谱仪。 1.2 配合物的合成 将 Cu(NO3)2·3H2O (0.1 mmol)、H4bpta (0.05 mmol)和 4,4-bipy (0.05 mmol)置于 20 mL 特 氟龙高压釜中，加入蒸馏水 14 mL，充分搅拌后将反应釜旋紧