一种适用于肥料的吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法及应用与流程

本发明属于金属配合物制备领域，具体的涉及一种适用于肥料的吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法及应用。

背景技术：

1、配位聚合物是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键连接而成的高分子材料，常见的金属离子或金属簇由铜、锌、钴等，有机配体通常为含有多个配位原子的有机分子。配位聚合物多具有高度有序的孔道结构，可用于气体吸附、储存与分离，由于配位聚合物的活性位点丰富，常用于催化反应，如光催化、水分解等，一些配位聚合物显示出独特的磁性或光学性质，可用于传感器、数据存储等领域，也可用于药物输送、生物传感等领域。

2、在肥料使用上，脲酶活性是影响尿素水解的关键因素，控制尿素水解第一步反应中脲酶的活性，则可以延缓尿素的水解速度，减少氮素流失。目前较为常见的做法是，在尿素中添加适量的脲酶抑制剂。其中含cu的配位聚合物作为脲酶抑制剂引起了广泛关注，cu配位聚合物不仅能抑制脲酶脱辅基蛋白的活化过程，还会很好地填充在脲酶的活性口袋中，与脲酶的活性位点之间建立相互作用，使得脲酶的活性中心位点被占据，从而对脲酶活性造成不可逆的抑制，进而阻挡尿素进入活性位点的路径，达到抑制脲酶活性的效果，有效的减少氨挥发，提高尿素利用率。

3、现有技术中关于cu配位聚合物基本采用溶液法进行制备，通过控制溶液的温度、ph值等条件，使其自组装形成配位聚合物。这种制备方法所获得的cu配位聚合物虽然能够起到对脲酶的抑制作用，但是存在结晶质量较低，同时对脲酶的抑制效果相对较差，例如现有技术中公开号为cn109456343a的专利中，配位聚合物作为脲酶抑制添加剂的用量相对较大，抑制效果相对较差。同时，制约cu配位聚合物的又一大因素就是产率，cu配位聚合物在形成产业应用时，需要具备更高产率和脲酶抑制率，而现有技术中的cu配位聚合物难以满足这一要求，因此在产业形成和应用上仍然存在一定的困境。

技术实现思路

1、本申请提出了一种适用于肥料的吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法及应用，旨在开发一种铜基配位聚合物及其制备方法，通过向肥料中添加更少量的铜基配位聚合物来抑制脲酶，从而解决上述现有技术中存在的铜基配位聚合物抑制率不佳的技术问题，同时还保证铜基配位聚合物具有较高的产率。

2、发明采用的技术方案是：一种吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法，制备方法包括：以3,5-吡唑二羧酸作为配体与氯化铜采用水热法构筑铜基配位聚合物。

3、进一步地，制备方法包括以下步骤：

4、步骤1，称取cucl2·2h2o和3,5-吡唑二羧酸放入四氟乙烯内胆中；

5、步骤2，加入去离子水和氢氧化钠到四氟乙烯内胆中溶解cucl2·2h2o和3,5-吡唑二羧酸；

6、步骤3，将步骤1和步骤2的四氟乙烯内胆放入水热釜中，将反应釜密封，在烘箱中恒温加热，加热温度为120-150℃，加热时间为4～5天，得到蓝色块状晶体后将块状晶体经过洗涤、过滤和干燥，得到吡唑二羧酸铜基配位聚合物。

7、优选地，所述3,5-吡唑二羧酸与氯化铜的摩尔比为1-2:2。

8、较优地，制备方法为：

9、步骤1，称取配体3,5-吡唑二羧酸0.015g和0.034gcucl2·2h2o，置于四氟乙烯内胆中；步骤2，加入7ml的去离子水放入四氟乙烯内胆中溶解cucl2·2h2o和3,5-吡唑二羧酸，并在四氟乙烯内胆中添加3ml的浓度为0.1mol/l的naoh氢氧化钠；步骤3，将步骤1和步骤2的四氟乙烯内胆放入水热釜中，将反应釜密封，放在120℃烘干箱中加热4天，然后将块状晶体经过洗涤、过滤和干燥，得到吡唑二羧酸铜基配位聚合物。

10、一种采用所述的制备方法制得的吡唑二羧酸铜基配位聚合物，所述铜基配位聚合物为基于cuⅱ的配合物，其晶型为单斜晶系，空间群为p21/m。

11、一种吡唑二羧酸铜基配位聚合物作为脲酶抑制剂的应用。

12、一种吡唑二羧酸铜基配位聚合物作为脲酶抑制剂在含尿素的肥料中的应用。

13、与现有技术比较，本发明中吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法简单、结构简单、安全性高且对脲酶活性具有较好的抑制，其可以使脲酶的结构变性失活，抑制尿素态氮向铵态氮的转化，延长尿素的水解时间，有效的延缓肥料尿素的释放期，延缓氮肥的分解，从而减少肥料尿素的损失，铜基配位聚合物具有时效性长的特点，添加更少的量即可以更好的减少肥料在释放过程中带来的环境污染问题，解决现有技术中存在的铜基配位聚合物抑制率不佳的技术问题，同时还保证铜基配位聚合物具有较高的产率。因此，可以在肥料尿素中广泛的应用。

技术特征：

1.一种适用于肥料的吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法，其特征在于，制备方法包括：以3,5-吡唑二羧酸作为配体与氯化铜采用水热法构筑铜基配位聚合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述3,5-吡唑二羧酸与氯化铜的摩尔比为1-2:2。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备方法为：

5.一种采用如权利要求1至4中任意一项所述的制备方法制得的吡唑二羧酸铜基配位聚合物，其特征在于，所述铜基配位聚合物为基于cuⅱ的配合物，其晶型为单斜晶系，空间群为p21/m。

6.一种如权利要求5所述的吡唑二羧酸铜基配位聚合物作为脲酶抑制剂的应用。

7.一种如权利要求5所述的吡唑二羧酸铜基配位聚合物作为脲酶抑制剂在含尿素的肥料中的应用。

技术总结本发明公开了一种适用于肥料的吡唑二羧酸铜基配位聚合物的制备方法及应用，以3,5‑吡唑二羧酸作为配体与氯化铜采用水热法构筑铜基配位聚合物，称取CuCl<subgt;2</subgt;·2H<subgt;2</subgt;O和3,5‑吡唑二羧酸放入四氟乙烯内胆中；加入去离子水和氢氧化钠到四氟乙烯内胆中溶解CuCl<subgt;2</subgt;·2H<subgt;2</subgt;O和3,5‑吡唑二羧酸；将步骤1和步骤2的四氟乙烯内胆放入水热釜中，加热得到蓝色块状晶体后将块状晶体经过洗涤、过滤和干燥，得到铜基配位聚合物。本发明中的铜基配位聚合物具有时效性长的特点，添加更少的量即可以更好的减少肥料在释放过程中带来的环境污染问题，解决现有技术中存在的铜基配位聚合物抑制率不佳的技术问题，同时还保证铜基配位聚合物具有较高的产率，可以在肥料尿素中广泛的应用。技术研发人员：范长春,江志阳,魏格平,魏桢,张大伟,田东,段毓,王玉珍,秦建彬,王伟妮受保护的技术使用者：内蒙古两宜生物科技集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17