專利名稱：基于四唑類化合物的金屬有機凝膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超分子化學(xué)領(lǐng)域。具體涉及一類基于四唑類化合物及醋酸鈀形成的的配位聚合物凝膠(即金屬有機凝膠)及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬有機凝膠，即配位聚合物凝膠。與單純的有機凝膠不同的是，該類凝膠首先必須通過有機配體與金屬離子之間的配位作用生成配位聚合物，進而包裹溶劑形成凝膠，這就使它具備了很多有機凝膠所不具備的獨特物理化學(xué)性質(zhì)，因此近幾年來關(guān)于金屬有機凝膠的發(fā)展引起了人們極大的興趣，并取得了很多優(yōu)秀的成果。傳統(tǒng)上，大部分的金屬有機凝膠中的有機配體單元都需要一些特定的輔助基團來促進凝膠化的發(fā)生，比如長鏈烷基、醚鏈、芳基等，增加這些基團的主要原因是它們能夠提供凝膠化過程所需要的非共價鍵作用力，如氫鍵、堆積、范得華力等。但是這些輔助基團的引入為合成有機配體單元帶來了很多不便，同時也限制了金屬有機凝膠領(lǐng)域的發(fā)展。所以，目前該領(lǐng)域內(nèi)存在一個非常重要且有挑戰(zhàn)性的工作:將有機配體單元趨于簡單化。也就是說，我們需要發(fā)明不需要輔助基團的簡單有機配體，利用其與金屬離子相互作用形成配位聚合物凝膠。近幾年來，四·唑類化合物的配位化學(xué)發(fā)展較為迅速，在很多方面也得到了很好的應(yīng)用。四唑類化合物屬五元含氮雜環(huán)化合物，由于含有多個氮原子和具有芳香性，四唑基和吡啶、氰基一樣在合成配位聚合物時有著潛在的用途，環(huán)上都有能夠提供多個配位點的氮原子，它們既可作為中性分子參與配位，又可在堿的作用下失去質(zhì)子作為陰離子起到平衡電荷的作用，同時，氮原子還可作為質(zhì)子給體(Donor)或受體(Acceptor)形成氫鍵作用來構(gòu)筑基于氫鍵的超分子化合物。目前關(guān)于四唑類化合物的超分子化學(xué)的研究主要集中在晶體材料上(W-T Liu, J-Y Li, Z-P Ni, Y-C 0u, J-D Leng, J-L Liu, CrystalGrowth&Design, 2012, 12, 1482;M-G Liu,P-P Zhang,J Peng,H-X Meng, X Wang,MZhu, Crystal Growth&Design, 2012, 12，1273.),而該類化合物在凝膠領(lǐng)域的應(yīng)用極少。因此，研究基于四唑類化合物的金屬有機凝膠對于超分子化學(xué)的發(fā)展有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一類基于四唑類化合物與醋酸鈀形成的配位聚合物凝膠及其制備方法。下面分別描述四唑類化合物的結(jié)構(gòu)及金屬有機凝膠的制備方法:四唑類化合物的特征在于四唑環(huán)上有多個提供配位點的氮原子，可以與金屬離子形成金屬配位聚合物，其結(jié)構(gòu)通式為:
權(quán)利要求
1.四唑類配位聚合物凝膠因子的特征在于其含有多個氮原子和具有芳香性，四唑環(huán)上有多個能夠提供配位點的氮原子，可以與金屬形成金屬有機凝膠，其結(jié)構(gòu)通式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配位聚合物凝膠制備的技術(shù)方案為:四唑官能團與醋酸鈀之比為1:1至2:1反應(yīng)均可形成凝膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配位聚合物凝膠制備的具體步驟為:將四唑類化合物與醋酸鈀分別溶于N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中，然后混合均勻，靜置片刻即可得到棕黃色透明凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配位聚合物凝膠，其特征是:四唑類化合物本身不具有成凝膠的特性，但因其具有多個能夠提供配位點的氮原子，可以與醋酸鈀形成穩(wěn)定的不可逆金屬有機凝膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配位聚合物凝膠，其特征是:無論是分子量最小的甲基四唑、剛性的四唑配體、帶偶氮功能基的四唑配體、帶烷基長鏈的四唑配體、帶卟啉環(huán)的四唑配體以及中心有金屬的卟啉四唑配體，它們與醋酸鈀作用時都能夠生成黃色透明凝膠。研究結(jié)果顯示這些膠體能夠長期穩(wěn)定存在，穩(wěn)定長達數(shù)月。從而構(gòu)成了結(jié)構(gòu)簡單的配位聚合物凝膠因子，其中甲基四唑是分子量最小的化合物，其與醋酸鈀形成的凝膠是目前已知最簡單的配位聚合物凝膠。
全文摘要
本發(fā)明屬于超分子化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一類基于四唑類化合物及醋酸鈀形成的配位聚合物凝膠(即金屬有機凝膠)及其制備方法。該類四唑化合物的骨架包括含有芳基、烷基以及卟啉環(huán)等結(jié)構(gòu)，四唑基團的數(shù)目涵蓋了單一四唑到四個四唑。該類四唑化合物與醋酸鈀在溶劑N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中可形成不可逆的金屬有機凝膠，其本身在所用溶劑體系中并不具有形成凝膠的特性。其中所用的甲基四唑化合物是分子量最小的化合物，其與醋酸鈀形成的凝膠是目前已知最簡單的配位聚合物凝膠。
文檔編號C07D487/22GK103242370SQ20131016370
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者閆立偉, 張義婷, 葉仲斌 申請人:西南石油大學(xué)