[发明专利]基于2‑HNCP和吡啶‑3‑羧酸为混合配体的稀土配合物、制备方法、结构及其应用

说明书

技术领域

本发明属于配合物科学与技术领域，特别涉及一种基于2-HNCP和吡啶-3-羧酸为混合配体的稀土配合物、制备方法、晶体结构及其应用。

背景技术

配合物是一种具有周期性结构的新型功能材料。配合物大多是通过金属离子与多官能团的有机配体配位而成。由于该类材料一般具有大的比表面积、孔隙率、结构多样等特点，在催化、磁性、气体储存与分离、发光材料(J.M.Zhou,H.M.Li,N.Xu,P.Cheng，Inorg.Chem.Commun.2013,37,30；B.Liu,W.P.Wu,L.Hou,Y.Y.Wang,Chem.Commun.2014,50,8731；X.Zhao,X.Y.Yu,T.L.Chen,Y.H.Luo,J.J.Yang,H.Zhang,Inorg.Chem.Commun.2012,20,247)等领域具有广泛的应用。

在构筑配合物的有机配体中，N,O-多功能配体是一类非常重要的配体，这些含N,O-配体包括咪唑-4,5-二羧酸(Z.G.Gu,J.H.Chen,Y.N.Chen,Y.Ying,H.M.Peng,H.Y.Jia,M.F.Wang,S.S.Li,Y.P.Cai.Inorg.Chem.Commun.2012,14,68)、吡啶-2,5-二羧酸(P.Mahata,K.V.Ramya,S.Natarajan,Inorg.Chem.2009,48,4942)、吡啶-2,6-二羧酸(S.K.Ghosh,P.K.Bharadwaj,Inorg.Chem.2003,42,8250)、4-(4-吡啶基)苯甲酸(M.H.Zeng,Z.Yin,Y.X.Tan,W.X.Zhang,Y.P.He,M.Kurmoo,J.Am.Chem.Soc.2014,136,4680)等。2-HNCP(2-(2-羧基苯基)咪唑并(4,5-f)(1,10)邻菲罗啉)也是N,O-多功能配体中的一员，具有较多的配位点、较大的共轭体系、咪唑环及羧基官能团，易于形成π-π相互作用和氢键，是构建金属有机配合物很好的配体。因为大部分稀土配合物是具有特殊性能的发光材料，因而在分析化学、生物、医药等领域有着广泛的应用。如将2-HNCP和其他含N,O-配体共同引入到稀土配合物中，可极大的丰富配合物功能材料。据调研，迄今为止，以2-HNCP与吡啶-3-羧酸(缩写为3-Hpyc)作为混合配体构筑的稀土配合物还未被报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是公开一种由2-HNCP和3-Hpyc为混合配体构筑的稀土配合物、制备方法、结构与应用，该合成方法具有重复性强、产率高、产品性能稳定的优点。

本发明的技术方案是：

基于2-HNCP和吡啶-3-羧酸为混合配体的稀土配合物，分子式为[RE(2-NCP)₂(3-pyc)]_n，化学式为C₄₆H₂₆N₉O₆RE，其中RE为La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Pm³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺中的一种，其中2-NCP^-和3-pyc^-分别为去质子化的2-HNCP和3-Hpyc的阴离子配体。

本发明的有益效果是：

1.本发明稀土配合物具有三维超分子网络结构，主要应用于催化合成，选择性吸附、分离CO₂、CH₄、H₂、N₂、O₂等气体，以及选择性吸附、分离、光催化降解有机染料和酚类内分泌干扰物。

2.本发明的合成方法具有重复性强、产率高、产品性能稳定等特点。

附图说明

图1是稀土Pr配合物[Pr(2-NCP)₂(3-pyc)]_n的配位环境图。

图2是稀土Pr配合物的一维链状结构图。

图3是稀土Pr配合物的通过π-π相互作用将一维链连接成的二维层状结构图。