基于偶氮三唑的三維多孔Cd(Ⅱ)配合物高溫溶劑熱合成及應(yīng)用
【專利說明】基于偶氮三唑的三維多孔Cd( II )配合物高溫溶劑熱合成 及應(yīng)用
[0001] 關(guān)于資助研宄或開發(fā)的聲明：本發(fā)明是在天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研宄計(jì)劃 天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Grant no. 14JCQNJC05900)以及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Grant No. 21301128)的資助下進(jìn)行的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成和金屬有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及偶氮三唑的合成以 及具有離子交換性能的Cd配合物的180°C高溫溶劑熱合成，更具體的說是基于 (Z)-(l，2-(4-l，2,4-三唑）二氮烯配體（L)的三維多孔Cd(II)配合物的合成及其在離子 交換材料方面的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003] 離子交換是可逆的等當(dāng)量交換反應(yīng)。早在1850年就發(fā)現(xiàn)了土壤吸收銨鹽時(shí)的離 子交換現(xiàn)象，但離子交換作為一種現(xiàn)代分離手段，是在20世紀(jì)40年代人工合成了離子交 換樹脂以后的事。離子交換操作的過程和設(shè)備，與吸附基本相同，但離子交換的選擇性較 高，更適用于高純度的分離和凈化。目前，離子交換主要用于水處理（軟化和純化）；溶液 (如糖液）的精制和脫色；從礦物浸出液中提取鈾和稀有金屬；從發(fā)酵液中提取抗生素以及 從工業(yè)廢水中回收貴金屬等。
[0004] 近幾年來，金屬-有機(jī)配合物因其具備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比表面積大、孔道容積大以及自 身的熒光特性，在照明、顯示、客體傳感和光學(xué)設(shè)備等方面有著廣泛的應(yīng)用，常作為發(fā)光材 料如發(fā)光二極管（LEDs)進(jìn)行應(yīng)用，配合物的熒光特性研宄成為了 MOFs研宄的一個(gè)熱點(diǎn)。眾 所周知，任何材料的性質(zhì)主要取決于它們的結(jié)構(gòu)。如何定向合成預(yù)期結(jié)構(gòu)的配合物一直以 來都是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。功能配合物的發(fā)光性能不僅與材料組成有關(guān)，而且很大程 度上依賴于配合物的分子結(jié)構(gòu)和分子內(nèi)部的堆積方式，所以在分子水平上控制配合物的三 維結(jié)構(gòu)以及配合物的堆積方式都非常重要。
[0005] 溶劑熱合成是指溫度為100~1000°C、壓力為IMPa~IGPa條件下利用乙醇/DMF 等不同溶液中物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成。在亞臨界溶劑熱合成條件下，由于反應(yīng)處于分 子水平，反應(yīng)性提高，因而溶劑熱反應(yīng)可以替代某些高溫固相反應(yīng)。又由于溶劑熱反應(yīng)的 均相成核及非均相成核機(jī)理與固相反應(yīng)的擴(kuò)散機(jī)制不同，因而可以創(chuàng)造出其它方法無法 制備的新化合物和新材料。它的優(yōu)點(diǎn)：所的產(chǎn)物純度高，分散性好、粒度易控制。
[0006] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成和金屬有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及具有三維多孔結(jié)構(gòu)的三 唑Cd(II )配合物的溶劑熱合成，更具體的說是（Z)-(l，2-(4-l，2,4-三唑）二氮烯配體 的三維多孔Cd(II)配合物的溶劑熱合成及其作為離子交換材料應(yīng)用。這是第一例基于 (Z)-(1,2-(4-1, 2, 4-三唑）二氮烯配體的三維多孔Cd (II)，試驗(yàn)結(jié)果表明：該Cd (II)配 合物具有很好的離子交換性能，特別是離子交換材料方面有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。該三維 多孔Cd(II)配合物的研制無論對(duì)先進(jìn)材料的研制還是對(duì)微觀物理學(xué)的理論研宄都具有重 要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)目的公開了 {[Cd(L)] (ClO4) (H20)} ( 1)化合物。
[0008] 本發(fā)明另一個(gè)目的公開了（1)化合物晶體的制備方法，測(cè)量數(shù)據(jù)的研宄。
[0009] 本發(fā)明再一個(gè)目的公開了具有三維多孔結(jié)構(gòu)的三唑Cd(::)配合物的制備。
[0010] 本發(fā)明再一個(gè)目的公開了具有三維多孔結(jié)構(gòu)的{[Cd(L)] (ClO4) (H20)} (1)配合 物主要應(yīng)用在離子交換材料方面。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案： 具有三維多孔結(jié)構(gòu)的三唑Cd( II )配合物，該化合物是新的，通過SCifinder查詢沒 有文獻(xiàn)報(bào)道該物質(zhì)；其化學(xué)通式如下： {[Cd(L)] (ClO4)(聊（1 ); L的結(jié)構(gòu)式為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物，其化學(xué)通式如下： {[Cd (L)] (ClO4) (H2O)} (1); L的結(jié)構(gòu)式為
L指的是（Z)-(1，2-(4-1，2, 4-三唑）二氮烯配體。
2. 權(quán)利要求1所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物單晶，其中的三斜晶系用 BRUKER SMART 1000 X-射線單晶衍射儀，采用石墨單色器的Mo Ja輻射（λ= 0.071 073 rim)作為衍射光源，在172 (2) K溫度下，以掃描方式，測(cè)定主要晶體學(xué)數(shù)據(jù)如下：
3. -種制備權(quán)利要求2所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物單晶的方法，其 特征在于：稱取 0.0637 g (0.5 mmol) Cd (CLO4)2用 5 mLDMF 溶解，稱取配體 L 0.106 g (0. 5 mmol)用5mL乙醇溶解，同時(shí)加入抗壞血酸0. 005 g ;將以上兩種溶液混合，然后放到 15 mL的溶劑熱釜中在180°C下保持三天，緩慢降溫后得到無色透明晶體。
4. 權(quán)利要求1所述基于偶氮三唑的三維多孔Cd(II)配合物在離子交換材料方面的應(yīng) 用。
5.權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其中所述的離子交換材料的應(yīng)用指的是在氣體儲(chǔ)存、分離、 離子交換領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于偶氮三唑的三維多孔Cd(Ⅱ)配合物高溫溶劑熱合成及應(yīng)用。本發(fā)明的具有三維多孔框架結(jié)構(gòu)的三唑Cd()配合物主要應(yīng)用于離子交換材料方面。這是第一例基于(Z)-(1,2-(4-1,2,4-三唑)二氮烯配體三唑的三維多孔Cd()配合物，試驗(yàn)結(jié)果表明:該三維多孔配合物中的高氯酸根陰離子能夠被硝酸根離子交換，該三維多孔Cd(II)配合物中具有很好的離子交換性能，特別是離子交換材料方面有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C30B7-14, C07F3-08, B01J45-00, C30B29-54
【公開號(hào)】CN104876952
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510203102
【發(fā)明人】丁斌, 武向俠
【申請(qǐng)人】天津師范大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日