本發明屬于配合物制備技術領域,特別涉及一種5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物及其制備方法。
背景技術:
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構。結構多樣的有機配體能夠和許多金屬離子反應形成結構各異且具有特殊性質的配位聚合物。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,5-硝基間苯二甲酸上的硝基對苯環上的羧基的電子云密度有一定的影響,從而導致羧基易于參與配位。因此,人們采用芳香羧酸類配體和金屬離子配位合成具有應用價值或潛在價值的配位聚合物。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物及其制備方法。
本發明的思路:利用5-硝基間苯二甲酸、4-苯基吡啶為配體與硝酸鎘通過溶劑熱法獲得鎘配位聚合物。
5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物屬于單斜晶系,空間群為P 21/n,該配合物基本結構單元中包含一個鎘離子,一個5-硝基間苯二甲酸陰離子,三個4-苯基吡啶,一個配位水分子和一個游離的水分子;5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基均以螯合的形式分別與兩個鎘離子配位;Cd(II)離子是七配位的,Cd(II)離子與來自兩個4-苯基吡啶的兩個氮原子(N1、N1A)、兩個5-硝基間苯二甲酸陰離子的四個氧原子(O1、O2、O3A、O4A)和一個水分子配位。Cd-O鍵長在2.3032 ? - 2.571 ?之間,Cd-N鍵長在2.325 ? - 2.344 ?之間。
5-硝基間苯二甲酸鎘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4-苯基吡啶溶解于2~5毫升無水乙醇中。
(4)將0.1~1毫摩爾硝酸鎘溶于4~10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,將反應釜密封,在120℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到白色柱狀晶體,即為5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物。
本發明具有工藝簡單、成本低廉、重復性好等優點,成功的合成了鎘配位聚合物,為合成過渡金屬的配合物提供了一定的依據。
附圖說明
圖1是本發明的5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物的分子結構圖。
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(0.0155g)4-苯基吡啶溶解于2毫升無水乙醇中。
(4)將0. 1毫摩爾(0.0308g)硝酸鎘溶于4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,將反應釜密封,在120℃下恒溫3天,然后緩慢冷卻至室溫,過濾,得到白色柱狀晶體,即為5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物。
5-硝基間苯二甲酸鎘聚合物的分子結構圖見圖1,晶體結構表明,該配合物屬于單斜晶系,空間群為P 21/n,該配合物基本結構單元中包含一個鎘離子,一個5-硝基間苯二甲酸陰離子,三個4-苯基吡啶,一個配位水分子和一個游離的水分子。5-硝基間苯二甲酸陰離子的兩個羧基均以螯合的形式分別與兩個鎘離子配位。Cd(II)離子是七配位的,Cd(II)離子與來自兩個4-苯基吡啶的兩個氮原子(N1、N1A)、兩個5-硝基間苯二甲酸陰離子的四個氧原子(O1、O2、O3A、O4A)和一個水分子配位。Cd-O鍵長在2.3032 ? - 2.571 ?之間,Cd-N鍵長在2.325 ? - 2.344 ?之間。