苯二乙酸異構(gòu)體構(gòu)筑的金屬有機(jī)配合材料研究.pdf

1、金屬有機(jī)框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs,也稱(chēng)為配位聚合材料)作為材料科學(xué)研究的新方向,已經(jīng)越來(lái)越廣泛地吸引了材料學(xué)家和化學(xué)家的研究興趣,究其原因在于其良好的結(jié)構(gòu)可裁性和潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前,人們利用晶體工程學(xué)原理通過(guò)分子組裝已經(jīng)得到各種具有特定結(jié)構(gòu)的MOFs材料,并借助選擇功能性的金屬中心和含有功能官能團(tuán)的有機(jī)配體賦予了其光、電、磁、手性拆分和催化、識(shí)別等功能。但是由于無(wú)機(jī)和有機(jī)組件的多樣性以及組裝

2、體結(jié)構(gòu)與功能的未知性等,關(guān)于配合材料仍有大量的相關(guān)研究工作尚需要開(kāi)展。
　　本論文依據(jù)分子工程原理,在課題組原有工作基礎(chǔ)上,以過(guò)渡金屬(Zn2+、Cd2+、Pb2+)為節(jié)點(diǎn),苯二乙酸異構(gòu)體為分子構(gòu)建基塊,并輔以作為連接器的含氮配體為有機(jī)組件,設(shè)計(jì)和合成了13種結(jié)構(gòu)新穎的金屬有機(jī)羧酸配合材料:一維配合材料[Zn(1,2-pda)(biim-3)]n(6);二維配合材料[Cd(1,2-pda)(bix)]n(3),[Cd(1,3-pd

3、a)(bix)0.5(H2O)]n(4),{[Cd(1,2-pda)(biim-5)]·H2O}n(7),{[Zn(1,3-pda)(biim-4)]·3H2O}n(8),[Cd(1,3-pda)(biim-6)0.5(H2O)]n(10),{[Cd(1,4-pda)(biim-3)]·H2O}n(11);三維配合材料[Pb(1,3-pda)(H2O)]n(1),{[Cd2(1,3-pda)3(H2O)]·H2O}n(2),[Cd(1,

4、4-pda)(bix)]n(5),{[Cd2(1,3-pda)2(biim-5)2]·H2O}n(9),{[Zn(1,4-pda)(biim-4)]}n(12),{[Cd(1,4-pda)(biim-6)]·H2O}n(13),(1,2/3/4-H2pda=1,2/3/4-Phenylenedlacetic acid, bix=1,4-Bis(imidazol-1-ylmethyl)benze, biim-3=1,3-Bis(imida

5、zol)propane, biim-4=1,4-Bis(imidazol) butane, biim-5=1,5-Bis(imidazol)pentane, biim-6=1,6-Bis(imidazol)hexane)。通過(guò)紅外、元素分析、X-射線(xiàn)衍射、熱分析和熒光光譜等技術(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究,揭示了苯二乙酸異構(gòu)體對(duì)該類(lèi)晶態(tài)材料的晶體結(jié)構(gòu)、拓?fù)漕?lèi)型及性能的影響規(guī)律:羧基位置異構(gòu)時(shí)較小的空間位阻及具有更好柔性的中性配體在自組裝中更