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专利号: 2023111365535
申请人: 四川轻化工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-05
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:其化学式为:[Mn3(L)2(phen)2·4H2O]n,其中,L为去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑;phen 为1,10‑菲罗啉;n表示聚合度,取自然数;所述锰过渡金属配位聚合物属于三斜晶系,P‑1空间群;

其中,a=11.1841(9)Å、b=16.4828(14)Å、c=16.7565(14)Å、α=115.6620(10)°、β=98.114(2)°、γ=105.482(2)°;

2+

所述锰过渡金属配位聚合物的基本结构单元包括3个金属Mn 、2个配位去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑、2个1,10‑菲罗啉;其中,Mn1与6个所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑的6个配位氧原子O1、O9、O11、O13、O14和O4A形成六配位的变形八面体构型;所述O4A、所述O1、所述O9和所述O11占据所述变形八面体构型的四个赤道顶点;所述O13和所述O14占据所述变形八面体构型的两个顶点位置;所述变形八面体构型中Mn‑O的键长为2.121(3) 2.303(4)Å,O‑Mn‑O的键角为81.87(16) 178.14(15)º。

~ ~

2.根据权利要求1所述的一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑通过羧酸根分别采取单齿或双齿螯合模式与所述金属

2+ 2+

Mn 配位;所述1,10‑菲罗啉与所述金属Mn 离子双齿螯合配位。

3.根据权利要求2所述的一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:所述Mn2与来自2个不同所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑的3个配位氧原子O3、O12B和O14B以及来自1个所述1,10‑菲罗啉的N3和N4原子形成五配位的三角双锥构型;所述O3、所述O14B和所述N3占据所述三角双锥构型的三个顶点;所述N4和所述O12B占据所述三角双锥构型的两个顶点位置;所述三角双锥构型中Mn‑O的键长为2.089(4) 2.105(4)Å,Mn‑N的键~长为2.271(5) 2.287(5)Å,O‑Mn‑O的键角为94.23(15) 105.03(14)º,O‑Mn‑N的键角为~ ~

84.08(16) 154.49(16)º。

~

4.根据权利要求2所述的一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:所述Mn3与来自3个不同所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑的3个配位氧原子O2、O14和O5C以及来自1个所述1,10‑菲罗啉的N1和N2原子形成五配位的三角双锥构型;所述O5C、所述O14和所述N1占据所述三角双锥构型的三个顶点;所述N2和所述O2占据所述三角双锥构型的两个顶点位置;所述三角双锥构型中Mn‑O的键长为2.056(4) 2.133(4)Å,Mn‑N的键长为~

2.237(5) 2.275(5)Å,O‑Mn‑O的键角为90.43(15) 109.38(16)º,O‑Mn‑N的键角为90.67~ ~(17) 158.95(15)º。

~ 2

5.根据权利要求1所述的一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:相邻的所述金属Mn+通过所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑配体连接形成1D链状结构,所述1D链状结构再通过另外一个方向的所述去质子化的2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑配体连接构筑成二维网络结构,所述二维网络结构通过弱相互作用力拓展为三维网络结构。

6.根据权利要求5所述的一种锰过渡金属配位聚合物,其特征在于:所述弱相互作用力为O‑H∙∙∙O、O‑H∙∙∙N及C‑H∙∙∙O中的至少一种。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种锰过渡金属配位聚合物的制备方法,其特征在于:(1)将2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑、1,10‑菲罗啉和Mn(NO3)2·4H2O共溶于去离子水中,室温下密封搅拌25 35min;

~

(2)加入NaOH调节pH=5 7,继续搅拌25 35min;

~ ~

(3)将得到的悬浮液转移到聚四氟乙烯反应器中,盖上内盖并装入耐高压的不锈钢反应釜中,利用程序控温的烘箱对高压反应釜加热到180℃并保温培养72小时;

‑1

(4)将反应溶液以5℃•h 的速度冷却到室温,即得到所述锰过渡金属配位聚合物。

8.根据权利要求7所述的一种锰过渡金属配位聚合物及其制备方法与应用,其特征在于:所述步骤(1)中2‑(3,5‑二羧基苯基)‑6‑羧基苯并咪唑、1,10‑菲罗啉和Mn(NO3)2·4H2O的摩尔比为1:1.5:2。

9.根据权利要求1‑6任一项所述的一种锰过渡金属配位聚合物的应用,其特征在于:应用于光催化降解水中的有机污染物。