一种铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于金属‑有机配合物材料技术领域，涉及一种铜配位聚合物及其制备方法与应用，具体涉及一种铜配位聚合物结晶颜料[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，具有下式(1)的结构，在365nm或者是自然光照射下显绿色，且具有良好的耐酸性和热稳定性，可以作为颜料或涂料着色成分，广泛应用于美术、建筑涂料、面漆等各个领域，

Copper coordination polymer [Cu2 (Hntb) 2 (BPEB)], preparation method and application thereof

The invention belongs to the technical field of metal organic complexes materials, relates to a copper coordination polymer and preparation method and application thereof, in particular to a copper coordination polymer crystal pigment [Cu2 (Hntb) 2 (BPEB)], having the formula (1) in the 365nm structure, or natural light. Green, with acid resistance and good thermal stability, can be used as a paint pigment or coloring components, widely used in various fields of art, architectural coatings, paint etc.,

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属-有机配合物材料
，涉及一种铜配位聚合物及其制备方法与应用，具体涉及一种铜配位聚合物结晶颜料[Cu2(Hntb)2(bpeb)]及其制备方法与应用。
技术介绍
铜是与人类关系非常密切的有色金属，在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。纯铜、铜合金及铜盐被广泛地应用于电气、机械制造、建筑工业、国防工业、化学化工、医药、装饰艺术等领域。二价铜盐是最常见的铜化合物，常呈蓝色或绿色，天然的蓝铜矿和绿松石等无机矿物被广泛用作绿色颜料。绿色颜料是一种重要的彩色颜料，一般分为有机绿色颜料和无机绿色颜料，有机绿色颜料一般取自植物和海洋动物，耐晒、耐热、耐候性能较差，并且价格相对昂贵；无机绿色颜料大多数是一些含铜的天然无机矿物。随着自然资源的消耗，汽车面漆、工业涂料、橡胶制品、塑料制品、印刷油墨及装潢艺术领域，迫切需要代替传统颜料的新型颜料。金属络合颜料是以过渡金属为中心，与有机配体配位形成的一类既保留有机颜料色彩艳丽、着色力强有点，又具有高耐光性和耐热坚牢度的高档颜料。传统的金属络合颜料中以偶氮化合物为配位体、以金属镍为配位金属的颜料绿，耐溶剂性较差，以氮杂甲川的邻羟基衍生物为配体的金属配位物，耐酸性较差，开发具有更优性能的金属铜-有机配合物颜料，具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，该铜配位聚合物在365nm或者是自然光照射下显绿色，且具有良好的耐酸性和热稳定性。本专利技术的另一个目的是提供本专利技术铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的制备方法，所述方法操作简单，收率高，且制备得到的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]具有良好的耐酸性和热稳定性。本专利技术的还一个目的是提供本专利技术铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的应用，本专利技术提供的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]可以作为颜料或涂料的着色成分，广泛应用于美术、建筑涂料、面漆等各个领域。为实现上述专利技术目的，提供以下技术方案：本专利技术提供铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，其具有下式(1)的结构，本专利技术的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]是由配体H3ntb和配体bpeb与硝酸铜制备得到，配体H3ntb脱去2个羧基氢原子后变为Hntb，Hntb中的羧基氧、bpeb中的吡啶氮和中心原子Cu配位形成五配位结构的铜-有机配合物，所述的H3ntb为4,4’,4”-三羧酸三苯胺的半刚性多齿配体，具有下式(2)的结构，所述的bpeb为一种含苯乙烯基吡啶的双齿配体，具有下式(3)的结构，本专利技术提供本专利技术的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将H3ntb、bpeb、Cu(NO3)2、CH3CN、H2O和HNO3按摩尔比H3ntb：bpeb：Cu(NO3)2：CH3CN：H2O：HNO3为(25-33)：(17-25)：(37-50)：(6583-9110)：(8317-11090)：(3-4)的比例混合搅拌0.5-1.5h；(2)110～130℃下，将步骤(1)所得物于密闭容器中反应1～3天；(3)将步骤(2)所得物冷却至室温，过滤，得到所述的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]。在一些优选的实施方案中，步骤(1)的摩尔比为H3ntb：bpeb：Cu(NO3)2：CH3CN：H2O：HNO3为33：17：50：9110：11090：4的比例混合。在一些优选的实施方案中，步骤(2)所述的密闭容器为反应釜。在一些优选的实施方案中，步骤(2)密闭容器中反应的时间为2天。在一些优选的实施方案中，步骤(2)密闭容器中的反应温度为120℃。在一些优选的实施方案中，步骤(3)获得铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]可以进一步进行水洗涤，然后自然干燥得到。本专利技术提供的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]在365nm或者是自然光照射下发出绿光，具有良好的热稳定性和耐酸性，可以耐350℃以下的高温，并在酸性(pH5.6)环境中结构能够稳定存在，可以作为颜料或涂料的着色分成，广泛应用于美术、建筑涂料、面漆等领域。本专利技术提供的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的制备方法操作简单，制备的铜配位聚合物纯度高、收率好。本专利技术提供的以H3ntb和bpeb为配体制备铜配位聚合物的方法，还可以用于环境中铜离子的固化，以消除环境中的铜污染。附图说明图1是铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的配位晶体结构；图2是铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的晶体照片；图3是铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的热重曲线(空气氛围，横坐标—温度，纵坐标—残留百分比)；图4是铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的X-射线粉末衍射花样(横坐标—角度；纵坐标—衍射强度)；图5是铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]在pH5.6酸性环境中浸泡2-10天后的X-射线粉末衍射花样(横坐标—角度，纵坐标—衍射强度)。具体实施方式配合物的不对称结构单元中，包含有部分去质子的Hntb配体和bpeb配体。每一个铜离子采用五配位的方式，与四个Hntb-配体上的羧基氧单齿配位，以及一个bpeb上的氮原子配位。本专利技术所选用的配体为H3ntb(结构见式2)和bpeb(结构见式3)，在反应过程中，配体H3ntb脱去了2个羧基氢原子，变成Hntb，与铜离子配位。得到的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]以H3ntb为依据计算产率，即根据反应物中H3ntb与[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的摩尔比，算出理论上应得到的[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的质量，再根据实际得到的[Cu2(Hntb)2(bpeb)]质量，后者占前者的比值即为产率。本专利技术中对最终产物进行X-射线单晶衍射分析，得到其晶体结构；并对最终产物进行一系列表征，如元素分析、红外、荧光、X-射线粉末衍射。实施例1本专利技术配合物的制备按摩尔比H3ntb：bpeb：Cu(NO3)2：CH3CN：H2O：HNO3为25：17：37：6583：8317：3的比例称取原料，置于50mL玻璃烧杯中，搅拌0.5h后，转移至25mL反应釜中，在110℃下反应三天，自然冷却至室温，观察到浅绿色晶体，即为目标产品，将其从母液中过滤出来，用水洗涤，然后自然干燥。由Perkin-Elmer2400元素分析仪对铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]中的C、H、N元素进行元素分析，计算值(％)：C，64.08；H，3.62；N，4.82，实际测得(％)：C，63.98；H，3.55；N，4.78。由NicoletImpact410FTIR光谱仪，以KBr为底在400-4000cm-1范围内测得红外光谱，FT-IR(KBr，cm-1)：3448(vs),2358(w),1597(vs),1503(m),1398(vs),1381(m),1272(m),1168(m),1017(w),971(w),831(w),779(m)。对得到的铜配位聚合物进行X-射线单晶衍射分析，结果见图1，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，其具有下式(1)的结构，

【技术特征摘要】
1.铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，其具有下式(1)的结构，2.根据权利要求1的铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]，其中Hntb中的羧基氧、bpeb中的吡啶氮和中心原子Cu配位形成五配位结构的铜-有机配合物，所述的Hntb是配体H3ntb脱去2个羧基氢原子的结构，所述的H3ntb为4,4’,4”-三羧酸三苯胺的半刚性多齿配体，具有下式(2)的结构，所述的bpeb为一种含苯乙烯基吡啶的双齿配体，具有下式(3)的结构，3.权利要求1或2所述铜配位聚合物[Cu2(Hntb)2(bpeb)]的制备方法，包括如下步骤：(1)将H3ntb、bpeb、Cu(NO3)2、CH3CN、H2O和HNO3按摩尔比H3ntb：bpeb：Cu(NO3)2：CH3CN：H2O：HNO3为(25-33)：(17-25)：(37-50)：(6583-9110)：(8317-11090)：(3-4)的比例混合搅拌0.5-1.5h；(2)110...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄坤林，傅雪莲，于方舟，刘玺，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50