Aluminophosphate materials with a layer type structure were synthesized hydrothermally from reactive aluminophosphate gels and amines. In the aluminophosphate molecular sieves the organic additives become entrapped or clathrated within the crystalline products. Many of the aluminophosphate molecular sieves exhibit excellant thermal stability. In contrast, in the layer type aluminophosphates the organic additives are intercalated between aluminophosphate layers. The layer structures undergo crystallographic collapse when the interlayer organic species is removed.
Hetroatom-incorporated aluminophosphate molecular sieves, CoAPO-44 and MAPO-5 were synthesized using Co(II) and Mg(II), and cyclohexylamine as a templating agent. However, layer type aluminophosphate materials were obtained when Co(II) and Mg(II) were not present or cyclohexylamine was present in excess. Primary amines with a linear alkyl group and linear diamines are prone to produce layer type aluminophosphates while secondary and tertiary amines, and quaternary ammonium salts produce aluminophosphate molecular sieves. Primary amines with a bulky alkyl group can produce both layer type materials and molecular sieves depending on the reaction conditions. It seemed that in the case of the presence of the metal ion, metal-amine species having the proper arrangement for the formation of molecular sieves may be formed.
층상구조를 갖는 알루미노포스페이트가 반응성 알루미노포스페이트겔과 아민으로부터 수열반응에 의해 합성되었다. 알루미노포스페이트 분자체에서는 유기첨가제가 결정성 생성물에 내포되며 대부분의 알루미노포스페이트 분자체들은 열 안정성이 매우 크다. 이와는 대조적으로, 층상 알루미노포스페이트에서는 유기첨가제가 알루미노포스페이트 층 사이에 삽입되어있다. 이 층상구조는 층 사이의 유기물이 제거되면 파괴된다.
코발트이온과 마그네슘이온이 알루미노포스페이트의 골격에 치환된 CoAPO-44 와 MAPO-5 분자체를 코발트(+2), 마그네슘(+2) 이온과 구조유도체로서 시클로헥실아민을 사용하여 합성하였다. 그러나, 코발트(+2) 나 마그네슘(+2) 이온이 없을 때나 시클로헥실아민이 과량일 때는 층상 알루미노포스페이트가 얻어졌다. 이차와 삼차 아민 그리고 사차 암모늄염들은 알루미노포스페이트 분자체를 생성하지만 선형 알킬기를 갖는 일차 아민과 선형디아민들은 층상 알루미노포스페이트를 생성하기 쉽다. 부피가 큰 알킬기를 갖는 일차 아민들은 반응조건에 따라 층상 물질과 분자체를 모두 생성할 수 있다. 금속 이온이 존재하는 경우에는 분자체 형성에 적합한 배열을 갖는 금속-아민종이 형성되는 것 같다.