高 科,程清蓉,潘志權
武漢工程大學化學與環境工程學院,湖北 武漢 430205
金屬-有機框架(metal-organic frameworks,MOFs)是一類新型高度有序多孔的材料,由無機金屬離子和有機配體通過強共價鍵構建而成[1]。由于具有高表面積、高孔隙度、可設計結構和良好的穩定性,因此MOF 材料在氣體吸附[2-3]、催化[4]、磁性[5-6]和光學[7]方面具有廣泛的應用前景。聯吡啶羧酸是一類常用的多功能配體,其分子結構中含有的羧基基團和吡啶環中的氮原子均能與多種金屬離子發生配位反應,常常被用于合成含有多種金屬中心的二維或多維MOFs 材料[8]。隨著羧基數目的增加,聯吡啶二羧酸作為配體的配位方式更加趨于多元化。相比較吡啶甲酸類配體,其與金屬離子的配位能力更強,并且可以根據羧酸取代位置的不同,合成出具有特定結構和性能的MOFs 材料,在光催化[9]、熒光[10]、氣體吸附[11]和氣體分離[12-13]等方面具有更加廣闊的應用前景。如劉繼元等[14]以2,2'-聯吡啶-5,5'-二羧酸為配體,與稀土元素Ln 配位合成了具有高熒光效率的[Ln2(bpydc)3·2DMF]n配合物。此外,最新的研究表明,以聯吡啶二羧酸為配體的MOFs 材料在藥物和生物醫療方面也表現出優異的潛能。如Akram Najaran 等[15]報道了一種2,2'-聯吡啶-3,3'-二羧酸與草酸Pt(Ⅱ)合成的新型抗癌配合物,能夠對人血清白蛋白的本征熒光有較強的猝滅能力,蛋白的熱穩定性發生了顯著變化,蛋白α螺旋含量明顯下降。
為了進一步了解剛性芳香族二羧酸的配位性能,評價金屬鎘離子與剛性芳香族二羧酸幾何結構對其骨架的影響,探索結構優異、物理性能優良的新型MOFs 材料,通過溶劑熱法首次合成了{[Cd(L)]·DMF·0.5H2O}n新型MOFs 材料,并對其晶體結構和熱穩定性進行了研究。……