基于多羧酸構(gòu)筑的配位聚合物的自組裝、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究.pdf

1、作為有機(jī)-無機(jī)雜化材料的代表，配位聚合物在在氣體存儲(chǔ)以及純化、光學(xué)、磁學(xué)、分子識(shí)別、催化以及光催化等領(lǐng)域里具有巨大的應(yīng)用潛力，使其成為當(dāng)今材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和晶體工程學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文選擇剛性的具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的四羧酸配體、以及自行設(shè)計(jì)合成兩種同時(shí)含有咪唑基團(tuán)和羧酸的雙功能配體含，通過與過渡和稀土離子自組裝，合成了三個(gè)系列共41個(gè)不同維度的配位聚合物，并通過X-射線單晶衍射、元素分析、X-射線粉末衍射、熱重分析、熒光分析、變溫

2、磁化率等技術(shù)對(duì)它們進(jìn)行了表征。全文共分為五章，各章內(nèi)容如下:
　　第一章前言，簡(jiǎn)單介紹了配位聚合物的研究進(jìn)展，以及在自組裝過程中的影響因素并有選擇性的重點(diǎn)描述了配位聚合物材料發(fā)展的新方向及新思路。
　　第二章中，利用四種具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的芳香四羧酸配體與過渡金屬離子在雙咪唑輔助配體存在的情況下自組裝，得到14個(gè)配位聚合物[M(tptc)0.5(1,3-bimb)(H2O)]n(M=Nifor1，Mnfor2),{[Ni(tptc

3、)0.5(1,4-bmib)]·0.25H2O}n(3),{[Ni(tptc)0.5(4,4'-bibp)2(H2O)]·2H2O}n(4),{[Ni(tptc)0.5(4,4'-bimbp)1.5(H2O)]·H2O}n(5),[Cu(H2tpt)(1,4-bidb)]n(6),{[Co2(tpt)(1,3,5-tib)(H2O)]·7H2O}n(7),{[Ni(tpt)0.5(1,3-bimb)]·H2O}n(8),{[Zn(qpt

4、)0.5(1,4-bimb)]·3H2O}n(9),{[Zn(qpt)0.5(1,3-bimb)]·H2O}n(10),[Co(H2Oabtc)(bibp)]n(11),{[Mn1.5(Oabtc)(H2O)2]·(H2bmib)0.5·H2O}n(12),[Cd1.5(O2abtc)]·(H2bmib)0.5·2H2O}n(13)，和[Cd(nip)(bibp)]n(14)。通過X-射線單晶衍射結(jié)構(gòu)分析得到單晶結(jié)構(gòu)分別為二維層狀結(jié)構(gòu)和

5、三維骨架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)對(duì)比表明具有不同長(zhǎng)度和柔性的雙咪唑輔助配體對(duì)結(jié)構(gòu)有著重要的。
　　第三章中，利用設(shè)計(jì)合成的W形1，3-二(2'，4'-苯二羧酸)苯與過渡金屬在雙咪唑輔助配體存在的情況下自組裝，得到13個(gè)配位聚合物:[Ni(H2DDB)(H2O)2(μ2-H2O)]n(15),[Ni1.5(DDB)(1,4-bib)1.5(H2O)]n(16),{[Ni2(DDB)(1,3-bib)2(μ2-H2O)]·2H2O}n(17),[C

6、u2(H2DDB)2(1,4-bib)2]·H2O(18),{[Cu1.5(HDDB)(1,2-bimb)]·H2O}n(19),[Co1.5(HDDB)(1,4-bib)1.5(H2O)]n(20),{[Co2(DDB)(1,3-bib)2(μ2-H2O)]·H2O}n(21),[Zn(H2DDB)(H2O)2(μ2-H2O)]n(22),[Zn2(DDB)(1,4-bimb)]n(23),[Zn2(DDB)(1,3-bimb)]n(

7、24),{[Zn4(DDB)(HDDB)(1,3-bmib)2Cl]·H2O}n(25),[Cd2(DDB)(1,3-bimb)]·H2O}n(26),和{[Cd2(DDB)(1，3-bmib)(H2O)0.5]H2O}n(27)。其結(jié)構(gòu)從0D化合物，一維鏈結(jié)構(gòu)，二維層狀結(jié)構(gòu)到三維骨架結(jié)構(gòu)。此外，還對(duì)合成化合物的熱穩(wěn)定性以及熒光磁性等性質(zhì)，以及化合物22-27的光催化活性進(jìn)行了研究。
　　第四章中，利用設(shè)計(jì)合成的咪唑羧酸雙功能配體

8、與過渡金屬和稀土離子在水熱條件下反應(yīng)得到兩個(gè)系列共14個(gè)配位聚合物:[M(ITA)]·0.5H2O}n(M=Zn(28),M=Mn(29)),[Zn(ITA)(bib)0.5]·1.5H2O}n(30),{[Ni(ITA)(bib)0.5(H2O)3]·H2O}n(31),{[Zn(ITA)(bimb)0.5]·0.5H2O}n(32),[Cd(ITA)(bimb)0.5(H2O)2]n(33),[La2(BTA)1.5(ox)1.5(

9、H2O)3]n(34),[Nd(BTA)(ox)0.5(H2O)]n(35),{[Ln(HBTA)(ox)(H2O)]·xH2O}n(Ln=Pr，x=0(36)，Ln=Sm，x=0(37)，Ln=Dy，x=1.5(38)，Ln=Eu，x=1(39)),[Ln(BTA)(SO4)0.5(H2O)]n(Ln=Eu(40)，Ln=Tb(41))。配合物都是多維的層狀或骨架化合物。此外，本文對(duì)合成d10配合物的熒光及光催化活性進(jìn)行了研究，并進(jìn)一