一种超分子金属有机骨架化合物材料

摘要

本发明涉及一种超分子金属有机骨架化合物及其合成方法，属无机材料、配位化学和超分子科学技术领域。化合物结构式为[Cu2(THFTCA)(phen)(H2O)3·EtOH·3H2O]n。室温下将氢氧化钠和2，3，4，5-四氢呋喃四甲酸溶解在水中，1，10-邻菲啰啉和二价铜盐分别溶解在乙醇和水中，然后依次将三种溶液对加；升温至80℃反应1小时后过滤，过滤所得固体用乙醇和水混合液洗涤；自然晾干后的固体产物即为超分子金属有机骨架化合物。将该化合物在105℃左右处理5小时，除去骨架中的客体分子，得到的固体为金属有机骨架微孔材料。该材料在气体吸附存储，水和乙醇传感器敏感材料方面具有很好的应用前景。

主权项

1.一种超分子金属有机骨架化合物，其特征在于：化合物的结构式为[Cu₂(THFTCA)(phen)(H₂O)₃·EtOH·3H₂O]_n，属于单斜晶系，P2₁/n(No.14)空间群，晶胞参数β＝91.01(3)°，Z＝4，D_c＝1.774g/cm³，化合物颜色为蓝色；是由九齿配位体2，3，4，5-四氢呋喃四甲酸根(THFTCA^4-)、芳香性端基配体1，10-邻菲啰啉(phen)和Cu²⁺离子构筑成的三维超分子金属有机骨架化合物，骨架孔道中填充着客体分子H₂O和CH₃CH₂OH；其中存在两种铜原子，分别处于八面体型的六配位和四方锥型的五配位环境；而通过THFTCA这个多羧酸配体的桥接作用，两种铜原子被连结成为了二维的层状金属-有机聚合物分子，双齿螯合的1，10-phen作为一种悬挂配体阻止了羧酸基团和金属原子之间的进一步聚合；分子层沿着晶胞b轴方向堆积时，层与层之间受到其各自层内phen配体间强烈的π-π堆积作用影响，最终形成了稳固的三维超分子金属有机微孔骨架；骨架中THFTCA的四个羧基完全去质子化，从而与两个二价铜离子达到电荷平衡；该化合物结构上一个比较显著的特点是，沿着a轴方向有着一维棱柱型超分子孔道阵列，孔径为0.5×1.0nm，而大量的客体水分子和乙醇分子则被储存在该主体孔道中。