基于二、三、四羧酸和氮雜環(huán)衍生物配體的新型配合物的合成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究.pdf

1、本文根據(jù)晶體工程學(xué)原理，綜合利用氮雜環(huán)類衍生物為輔助配體和羧酸類配體在水熱條件下，與金屬離子或多核金屬-氧簇一起構(gòu)筑了9個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的配位聚合物。并且，通過考察反應(yīng)條件、羧酸配體和氮雜環(huán)輔助配體的幾何構(gòu)型、分子間作用力等因素對合成的配合物結(jié)構(gòu)的影響，研究它們的合成條件及規(guī)律。此外，為了進(jìn)一步了解化合物分子自組裝原理和新物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，我們還考察了它們的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)類型。在金屬有機(jī)配合物的設(shè)計(jì)和合成中，多羧酸配體是一個(gè)不錯(cuò)的構(gòu)件，其本

2、身包含的羧基可不止一個(gè)。羧基基團(tuán)具有較強(qiáng)的配位能力，去質(zhì)子化的羧基具有多變的配位模式，為組裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬-有機(jī)配合物奠定了基礎(chǔ)。再者，根據(jù)文獻(xiàn)記錄結(jié)果顯示，過渡金屬元素對許多配位原子如氧、氮、硫等表現(xiàn)出較好的親和力，且具有多變的配位數(shù)，關(guān)于過渡金屬元素的配位化學(xué)受到配位化學(xué)家們廣泛的關(guān)注。綜上所述，通過仔細(xì)的研究和合理的甄選，在本文里我們選取了三種羧酸配體:H4aobtc、H3L和H2pbda，在中性氮雜環(huán)衍生物配體bpp、phen、

3、2，2'-bpy的輔助下用水熱合成法，與過渡金屬鹽反應(yīng)，成功合成并解析出9例結(jié)構(gòu)新穎的金屬-有機(jī)配合物，對這些化合物的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了IR、元素分析、ICP分析、XPRD和X-射線單晶衍射的表征，此外，還初步研究了這些化合物的熱穩(wěn)定性和磁學(xué)性質(zhì)。該系列配合物的分離，不僅為金屬-有機(jī)配合物結(jié)構(gòu)領(lǐng)域提供了新型的實(shí)例，同時(shí)還為研究該類材料的合成規(guī)律、定向合成相關(guān)材料和開發(fā)其性質(zhì)奠定了一定的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　本文所描述的化合物的分子式如

4、下:[Co(aobtc)0.5(bpp)1.5]·0.5H2O(1)[Zn(aobtc)0.5(phen)]·2H2O(2)[Zn(aobtc)0.5(2,2'-bpy)](3)[Co(HL)(phen)]·1.5H2O(4)[Co4(HL)3(μ3-OH)2(H2O)2]·5H2O(5)[Zn(pbda)(2,2'-bpy)](6)[Zn(pbda)(phen)](7)[Co(pbda)(2,2'-bpy)](8)[Co2(pbda)

5、2(phen)2(H2O)2]·H2O(9)?；衔?是一例由二核金屬簇和有機(jī)配體構(gòu)筑的純手性三維配位聚合物網(wǎng)絡(luò)，并且在三維網(wǎng)絡(luò)中，具有在一個(gè)方向同時(shí)含有多種螺旋鏈的結(jié)構(gòu)特征?；衔?構(gòu)筑于二核金屬簇，再由有機(jī)配體連接形成一個(gè)含有自插指結(jié)構(gòu)特征的三維配位聚合物?；衔?是一例新穎的2D→3D的具有插指特征的纏結(jié)結(jié)構(gòu)，并且是由二核金屬簇和有機(jī)配體組裝形成。化合物4則是一例由有機(jī)配體和金屬離子形成的，罕見的1D→2D的插指網(wǎng)絡(luò)，這樣的2D插

6、指網(wǎng)絡(luò)再通過超分子作用力堆積形成三維的超分子網(wǎng)絡(luò)?；衔?是第一例構(gòu)筑于八核金屬簇的納米級2D多重層結(jié)構(gòu)。八核鈷簇通過H3L配體以雙邊和四邊的形式橋梁形成2D的層狀結(jié)構(gòu)，這樣的多重層2D結(jié)構(gòu)通過氫鍵連接形成2D→3D的插指網(wǎng)絡(luò)。就我們所知，化合物5是第一例由八核鈷簇構(gòu)筑的四重層配合物?；衔?、7和8是同構(gòu)的，它們具有幾乎相同的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，都是包含一維鏈的左手和右手螺旋結(jié)構(gòu)。而化合物9則是一例具有meso-螺旋結(jié)構(gòu)的一維鏈，整體表現(xiàn)為