丁烷四羧酸二氫根cu(ii)超分子化合物的合成及性質(zhì)表征【文獻(xiàn)綜述】

1、文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)丁烷四羧酸二氫根Cu(II)超分子化合物的合成及性質(zhì)表征摘要摘要：超分子化學(xué)是一門新興的近代化學(xué)，由于它的新穎結(jié)構(gòu)和各種化學(xué)用途，使得超分子化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域大放異彩。本文介紹了超分子研究背景，基礎(chǔ)合成，結(jié)構(gòu)介紹研究現(xiàn)狀和在現(xiàn)實(shí)中的重要意義。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：超分子，組裝，鏈結(jié)構(gòu)超分子化學(xué)是一門新興的處于近代化學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)交匯點(diǎn)的前沿學(xué)術(shù)領(lǐng)域，自從1987年P(guān)edrsen，Cram和Lehn三位化學(xué)家因

2、超分子化學(xué)的研究成就，共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)后，超分子化學(xué)更加引起了全球研究人員的關(guān)注和重視[1]。超分子化學(xué)是研究?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上分子由分子間作用力聚集在一起而形成的更為復(fù)雜、組織有序的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的體系的科學(xué)[8]。簡(jiǎn)而言之，超分子化學(xué)是研究多個(gè)分子通過(guò)非共價(jià)鍵作用而形成的功能體系的科學(xué)。超分子化學(xué)主要研究分子之間的非共價(jià)鍵的弱相互作用，如氫鍵、配位鍵、親水和疏水相互作用及它們之間的協(xié)同作用而生成的分子聚集體的組裝、結(jié)構(gòu)與功能[

3、2]。近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)界創(chuàng)造了2000萬(wàn)種分子，原則上都可在不同層次組裝成大量的、取決于組裝體結(jié)構(gòu)具有特殊功能的超分子體系[3]，由此可見(jiàn)，超分子化學(xué)開(kāi)拓了創(chuàng)造新物質(zhì)與新材料的嶄新的發(fā)展空間。近年來(lái)，超分子配合物由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在涂層材料、色譜分離、固砂工藝技術(shù)、飼料添加劑、油田化學(xué)、油田化學(xué)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用性引起研究者的濃厚興趣[4]。通過(guò)文獻(xiàn)閱讀，了解到?jīng)Q定超分子材料性質(zhì)的，不僅是組成它的分子，更大程度上取決于這些分子所經(jīng)過(guò)

4、的自組裝過(guò)程，因?yàn)椴牧系男再|(zhì)和功能寓于其自組裝過(guò)程中，所以，超分子組裝技術(shù)是超分子材料研究的重要內(nèi)容[5]。而目前對(duì)配合物的超分子組裝研究的最為廣泛的非共價(jià)鍵合作用是氫鍵作用和??作用。根據(jù)超分子化合物維數(shù)的不同把超分子化合物分為：不連續(xù)的零維超分子化合物；一維鏈狀超分子化合物；二維網(wǎng)狀超分子化合物和三維超分子網(wǎng)絡(luò)化合物。影響超分子組裝過(guò)程的因素是多方面的，毫無(wú)疑問(wèn)，金屬離子和有機(jī)配體選擇是最重要的[9]。此外，配位陰離子、溶劑、氫鍵以

5、及??相互作用等對(duì)超分子的組裝過(guò)程也有重要的影響。近年來(lái)，羧酸類配體因?yàn)槠潇`活的配位特點(diǎn)使得其在合成超分子化合物方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，受到了廣泛的關(guān)注。剛性多羧酸配體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，與金屬離子配位易構(gòu)筑出具有孔洞的多維超分2弱的鐵磁作用。圖21.1.2三維結(jié)構(gòu)由于1234–丁烷四羧酸結(jié)構(gòu)的特殊性，迄今為止的文獻(xiàn)報(bào)道中，在不加入第二配體的情況與金屬原子組裝出3D結(jié)構(gòu)的僅兩例，其中化合物[Zn2(BTC)(H2O)2]H2O結(jié)構(gòu)中存在兩個(gè)結(jié)晶學(xué)

6、上獨(dú)立的Zn原子，每個(gè)1234–丁烷四羧酸根離子位于結(jié)晶學(xué)上的倒反中心與六個(gè)Zn原子配位。1234–丁烷四羧酸根α和ω位上的羧基以雙齒橋聯(lián)方式連接Zn1和Zn2原子，而β和γ位羧基則以雙齒螯合的方式與Zn1原子配位，Zn1與1234–丁烷四羧酸根橋聯(lián)形成平行于(101)面的二維層，再通過(guò)Zn2原子在沿[010]方向的無(wú)限延伸而形成3D結(jié)構(gòu)[12]。由此可推斷，1234–丁烷四羧酸根與金屬離子組裝成3D結(jié)構(gòu)，在某種意義上來(lái)說(shuō)是將Zn原子充

7、當(dāng)橋聯(lián)配體。故東北師范大學(xué)馬建方課題組通過(guò)加入輔助配體，合成出3例3D開(kāi)放骨架聚合物。其中[Zn(bbi)(BTC)0.5]H2O和[Co(bbi)(BTC)0.5]H2O為同晶形結(jié)構(gòu)，均表現(xiàn)為三重穿插的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其具體的連接方式可認(rèn)為是將1234–丁烷四羧酸根簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)，與Zn原子形成二維的面，再通過(guò)bbi的橋聯(lián)而導(dǎo)致形成的三重穿插(圖1與圖2)。熒光性質(zhì)表明配合物[Zn(bbi)(BTC)0.5]H2O可作為潛在的熒光材料。磁性分析