[发明专利]N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一种N,N’‑二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物及其合成方法和应用。该聚合物的化学式为[Mn^III₁₀Mn^II₅(L)₆(μ₃‑O)₂(Py)₁₂(H₂O)₃]_n，其中L表示N,N'‑二(水杨酰基)对苯二甲酰肼，在参与配位的过程中脱掉六个质子，形成带六个单位的负电荷。该聚合物的合成方法为：取N,N′‑二(水杨酰基)对苯二甲酰肼、Mn(OAc)₂·4H₂O和NaN₃，用混合溶剂溶解，用吡啶调节体系的pH，之后先置于较低温度条件下反应，再置于较高温度条件下反应，反应物冷却，有晶体析出，即得。本发明所述聚合物分子内锰离子间存在反铁磁交换作用，其对二氧化碳气体具有良好的吸附作用。

技术领域

本发明涉及一种N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物及其合成方法和应用，属于磁性材料技术领域。

背景技术

金属-有机框架(MOFs)类功能配位聚合物是一类由金属离子或金属簇单元通过有机配体以配位键连接而成的有机-无机杂化材料，其结构不仅迷人，而且在分子识别、异相催化、新型光电器件、磁学材料和生物医学等诸多方面显示出独特性能，是当前无机化学领域前沿研究领域之一。作为一类含有O、N给电子的多齿配体，N-酰化水杨酰肼配体在不同的反应条件下脱去的质子数不一样，形成不同价态的阴离子，配位模式灵活多样，不仅有利于构筑高核簇合物，同时在聚合物的组装之中也显示出一定的潜力。目前，一系列酰肼基MOFs被合成出来，并在分子识别、催化、光学、磁学和生物活性等方面有很大的应用价值。但是，这些聚合物多为一维或者二维结构，少有由配体自身构筑的三维MOFs，目前尚未见有以N,N'-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼(L)作为配体合成的具有孔洞的三维聚合物[Mn^III₁₀Mn^II₅(L)₆(μ₃-O)₂(Py)₁₂(H₂O)₃]_n的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供结构新颖的N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物及其合成方法和应用。

本发明所述的N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物，其化学式为：[Mn^III₁₀Mn^II₅(L)₆(μ₃-O)₂(Py)₁₂(H₂O)₃]_n，其中L表示N,N'-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼,在参与配位的过程中脱掉六个质子，形成带六个单位的负电荷；该聚合物属于立方晶系，P4-3n空间群，晶胞参数为：α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°。

申请人在研究中发现，本发明所述的N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物具有如下磁学性质：分子内锰离子间存在反铁磁交换作用，整体表现为顺磁性。此外，本申请人在研究中还发现，本发明所述聚合物对部分气体具有良好的吸附作用。因此，本发明还包括上述N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物在制备磁性材料中的应用；以及N,N’-二(水杨酰基)对苯二甲酰肼锰聚合物在制备吸附气体物质的吸附剂中的应用，更具体的说是在制备吸附二氧化碳气体的吸附剂中的应用。