有机分子诱导合成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物及合成方法

摘要

本发明是利用芳香族有机分子诱导合成多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物及合成方法，就是在芳香族有机客体分子存在下，瓜环(Cucurbit[n]uril，Q[n])与金属盐在水溶液中通过直接配位形成的瓜环基多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物。按照瓜环，金属盐和芳香族有机客体分子的配料摩尔比1∶(4～8)∶(2～6)，加热混合均匀，在常温下静止数天，均可形成目标化合物。方法具有合成方法简单、操作简便、产率高(40～80％之间)等优点。此方法合成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物或具有一维链状结构，或具有二维网状结构，亦或具有三维立体框架结构。所形成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物的结构取决于瓜环的种类、金属盐的属性以及有机客体分子诱导试剂的种属、结构等性质。

主权项

一类有机分子诱导合成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物，其特征是以瓜环Q[n]和选自碱土金属盐，过渡金属盐或稀土金属盐的金属盐为原料，在选自苯二酚、联吡啶、萘酚、啡咯啉、吖啶的芳香族诱导剂的作用下，在水溶液中，在一定条件下按以下合成方法反应：(1)将Q[n]、金属盐和有机客体分子按摩尔比1∶4～8∶2～6配料分别称量，用足够量的水将三种物质分别完全溶解；(2)分别将各自的水溶液加热到50℃～80℃；(3)趁热将金属盐溶液，在搅拌状态下注入Q[n]溶液中；(4)在搅拌状态下将芳香族诱导剂溶液迅速加入Q[n]与金属盐的混合溶液中；(5)冷却到常温，静置1～30天，析出晶体；由此生成的由瓜环Q[n]、碱土金属盐，过渡金属盐或稀土金属盐、芳香族诱导剂和水形成的具有多维多孔穴特征的瓜环基金属有机框架聚合物；所述瓜环Q[n]为六元瓜环Q[6]，七元瓜环Q[7]或八元瓜环Q[8]；所述多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物是指一维直链瓜环基金属有机框架聚合物，二维网状瓜环基金属有机框架聚合物以及三维立体瓜环基金属有机框架聚合物；所指的有机客体分子诱导合成的瓜环基多维超分子聚合物的化学组成的通式为：{Mx(H2O)y[(C6H6N4O2)n]z·a·Ar·b·an·c·H2O}M代表金属离子，x为金属离子的数量1≤x≤3；y为金属离子配位水分子数量1≤y≤6；(C6H6N4O2)n代表所选用瓜环，n为所选用瓜环聚合度数6≤n≤8；z为瓜环数量1≤z≤2；Ar代表所选用有机客体分子，a为有机客体分子数量1≤a≤3；an代表所选用阴离子，b为所选用阴离子的数量1≤b≤3；c为结晶水分子数量1≤c≤15。