穿插和纏繞金屬-有機骨架化合物的構(gòu)筑和性能研究.pdf

1、配位功能材料的研究重點已從合成、結(jié)構(gòu)表征轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅芊矫娴难芯?，主要體現(xiàn)在研究結(jié)構(gòu)和性能的構(gòu)效關(guān)系以及開發(fā)性能更優(yōu)異的復合雜化材料。運用分子設計和晶體工程中的有關(guān)原理和方法，對金屬-有機骨架化合物材料實現(xiàn)功能上的分子剪裁和分子組裝，使之具有新穎結(jié)構(gòu)和優(yōu)良性能，是現(xiàn)代配位功能材料研究的發(fā)展趨勢之一，已經(jīng)引起廣大科學工作者的極大關(guān)注。穿插和纏繞現(xiàn)象是宏觀世界中普遍存在的現(xiàn)象，然而在微觀世界中，穿插和纏繞由于其自身結(jié)構(gòu)的特殊性而并非常見。金屬-

2、有機骨架化合物往往會發(fā)生穿插和纏繞現(xiàn)象，常見的穿插和纏繞類型有：0D→1D；1D→1D；1D→2D；1D→3D；2D→2D；2D→3D；0D+0D→1D，1D+2D→3D等。結(jié)構(gòu)上的新穎性使金屬-有機骨架化合物功能材料具備了更獨特的性質(zhì)，成為了配位化學領(lǐng)域的一大研究熱點。
　　 本論文致力于利用不同柔性羧酸類配體與過渡金屬構(gòu)筑具有新穎拓撲的纏繞網(wǎng)絡金屬-有機骨架化合物，研究和分析這些金屬-有機骨架化合物的合成條件及規(guī)律、考察網(wǎng)絡

3、的拓撲類型、分析網(wǎng)絡所屬的纏結(jié)類型，并探索它們結(jié)構(gòu)和性能間的構(gòu)效關(guān)系。全文共分5章。
　　 1、第一章闡述了金屬-有機骨架化合物定義、發(fā)展歷程、及分類和潛在的應用價值。重點介紹了此類化合物的合成手段和各類型互穿網(wǎng)絡化合物的結(jié)構(gòu)和性能特征，以及對新穎穿插和纏繞結(jié)構(gòu)化合物的研究進展進行了歸納和總結(jié)，最后對論文選題意義和進展做了概述。
　　 2、第二章介紹了通過選用一個柔性芳香二羧酸作為主配體，中性的吡啶衍生物作為輔助配體和金

4、屬自組裝，構(gòu)筑了9個聚合物。它們具有不同的維數(shù)、拓撲類型和性能，其中同構(gòu)的聚合物1-3為目前報道的第一例四回路鎖烴。同時分析了金屬離子類型對構(gòu)筑互穿聚合物結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　 3、第三章介紹了通過不同的柔性羥基多元羧酸與吡啶類組成混合配體的方法，合成了一系列分別為零維、一維、二維和三維結(jié)構(gòu)的配合物，分析了羥基多元羧酸的配位模式、輔助配體的尺寸大小和反應合成條件對構(gòu)筑配合物的互穿類型和性能的影響。此外，聚合物14包含了三種金屬

5、，對其進行初步磁性分析表明了強的反鐵磁性，其磁性理論計算正在進行中，聚合物13則表現(xiàn)了強的鐵磁性。
　　 4、第四章闡述了選用咪唑[4，5-f][1，10]鄰二氮雜菲和不同構(gòu)型的羧酸類配體聯(lián)用來自組裝，得到了系列化合物。對咪唑[4，5-f][1，10]鄰二氮雜菲配體的配位化學進行了研究，引入柔性多元芳香羧酸易于構(gòu)筑纏繞結(jié)構(gòu)的化合物，此外，金屬離子的不同類型對構(gòu)筑化合物維數(shù)有明顯的影響。此類化合物表現(xiàn)了有趣的發(fā)光行為。