基于羧酸類有機(jī)基塊構(gòu)筑的金屬-有機(jī)配合物研究.pdf

1、金屬-有機(jī)配合物兼有無機(jī)物和有機(jī)物的優(yōu)點(diǎn),具有可設(shè)計(jì)調(diào)控、多孔性等特點(diǎn),因此賦予其迥別于純無機(jī)或有機(jī)固體的優(yōu)勢和發(fā)展空間,為新型功能材料的探索提供了創(chuàng)新平臺(tái)。在分子水平探究分子間相互作用的本質(zhì),深入研究結(jié)構(gòu)與物性之間的構(gòu)效關(guān)系,對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物性調(diào)控、可控合成和工業(yè)應(yīng)用具有重要的意義。
　　本論文選用剛性芳香羧酸,剛?cè)岵?jì)的芳香羧酸以及剛性的咪唑羧酸為構(gòu)建基塊,通過調(diào)控含氮有機(jī)基塊的構(gòu)型和選用不同的金屬離子,在水熱/溶劑熱條件下合成了

2、16種金屬-有機(jī)配合物(1-16),運(yùn)用元素分析、IR、PXRD、單晶衍射等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了表征,研究了它們的晶體結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、熒光、磁性及離子交換等性質(zhì),初步探討了結(jié)構(gòu)與性能之間的構(gòu)效關(guān)系。主要內(nèi)容如下:
　　1.選擇剛性的4-H4dcpp芳香羧酸配體,引入不同構(gòu)型的含氮配體在水熱和溶劑熱條件下與 Cd(II)/Mn(II)/Co(II)鹽反應(yīng)合成了6種金屬-有機(jī)配合物:{[Cd(2,2'-bipy)3(H2O)(4-H3dcp

3、p)2]·2H2O}n(1),{[Cd2(4-dcpp)(bpp)]}n(2),{[Cd2(4-dcpp)(4,4'-bipy)(DMF)]·3H2O}n(3),{[Mn(4-H2dcpp)(2,2'-bipy)(H2O)2]}n(4),{[Co(4-H2dcpp)(btb)(H2O)2]·H2O}n(5),{[Co(4-H2dcpp)(bba)(H2O)2]}n(6).配合物1是一個(gè)0D→3D超分子結(jié)構(gòu);配合物2是(4,6)-連接具有

4、新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的2D→3D多聚聯(lián)鎖結(jié)構(gòu);配合物3是一個(gè)DMF和H2O分子都參與配位的3D(4,5,6)-連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);配合物4是1D→3D的超分子結(jié)構(gòu),配合物5和6是由不同走向的一維zig-zag鏈通過氫鍵作用形成的1D→3D超分子結(jié)構(gòu)。此外,研究了配合物1-6的熱穩(wěn)定性、熒光性能和磁學(xué)性能。
　　2.選擇剛性的3-H4dcpp芳香羧酸配體,輔以不同構(gòu)型的含氮配體在水熱和溶劑熱條件下與 Cd(II)/Sm(III)/Co(II)/Ni

5、(II)鹽反應(yīng)合成了6種金屬-有機(jī)配合物:{[Cd4(3-dcpp)2(4,4'-bipy)(H2O)3]}n(7),{[Cd2(3-H2dcpp)2(2,2'-bipy)(H2O)2]·H2O}n(8){[Sm(3-Hdcpp)(H2O)]·H2O}n(9),{[Co3(3-Hdcpp)2(dpa)(H2O)3]}n(10),{[Ni3(3-Hdcpp)2(dpa)(H2O)3]}n(11),{[Co(3-H2dcpp)(bpe)(H

6、2O)]·H2O}n(12).配合物7是一個(gè)(4,4,5)-連接的2D層狀結(jié)構(gòu);配合物8展現(xiàn)了一個(gè)(3,3,6)-連接的新3D拓?fù)渚W(wǎng);配合物9是一個(gè)(5,5)-連接具有bnn拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的3D網(wǎng)絡(luò);配合物10是含有一維-Co-O-Co-鏈具有(3,4,4,5)-連接的3D網(wǎng)絡(luò);配合物11和10是異質(zhì)同構(gòu)體;配合物12是基于2D(4,4)-連接sql層構(gòu)筑的3D超分子結(jié)構(gòu)。此外,還研究了它們的熱穩(wěn)定性、熒光和磁學(xué)性能。
　　3.選擇剛?cè)?/p>

7、并濟(jì)的芳香羧酸配體m-H2pda和 p-H2pda,引入bix配體和Co(II)離子,在水熱條件下反應(yīng)合成了兩種金屬-有機(jī)配合物:{[Co5(μ3-OH)2(m-pda)3(bix)4]·2ClO4-}n(13),{[Co2(p-pda)2(bix)2(H2O)]·H2O}n(14);此外,在水熱條件下,利用剛性4,4',5,5'-雙咪唑四甲酸(H6tcdm)和剛性鄰菲羅啉(phen)與Cd(II)反應(yīng)合成了兩種金屬-有機(jī)配合物:{[C

8、d3(H3tcdm)2(H2O)6]·H2O}n(15),{[Cd2(H2tcdm)(phen)2]}n(16)。配合物13是基于五核Co(II)簇的pcu陽離子框架,ClO4-陰離子填充在陽離子框架的空隙中;配合物14是基于雙核Co(II)構(gòu)筑的msw拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);配合物15是通過氫鍵拓展形成的2D→3D超分子結(jié)構(gòu);配合物16是通過鄰菲羅啉上的吡啶環(huán)的π–π堆積作用形成的2D→3D超分子結(jié)構(gòu)。此外,研究了它們的熱穩(wěn)定性、磁學(xué)性能和熒光性能