芳香多羧酸配位聚合物的合成、結構與功能研究.pdf

1、通過對大量文獻的調研匯總，本文闡述了配位聚合物的結構特點及主要的生長方式，并較為洋細的敘述了特定的配位聚合物憑借其特有的結構而引起的特殊性能，初步介紹了配位聚合物結構與功能之間的關系，以及它們在非線性光學、發(fā)光、氣體吸收、催化及離子交換等功能材料研究領域取得的進展?？紤]到本論文主要研究工作的方向，對多羧酸配位聚合物進行了重點介紹，明確了多羧酸配位聚合物中所具有的特定功能與其微觀晶體結構之間的必然聯(lián)系。 本文主要按照“選擇有機配體

2、-組裝配位聚合物-修飾有機配體-組裝新的配位聚合物……”的策略開展研究，先后合成了一系列具有特定結構特征的芳香多羧酸(多配位)有機配體，然后通過水熱法和溶劑熱法與各種金屬鹽組裝出多種新穎的金屬-有機配位聚合物，具體做了以下一些工作： 1．由于對配位聚合物光學性能及氣體吸附性能的研究需要，我們先后合成了八個芳香多羧酸(多配位)有機配體，并通過它們與多種金屬離子中心存不同的溶劑、溫度、生長時間等條件下的組裝得到了8個各具特色的金屬-

3、有機超分子配位聚合物。 2．通過溶劑熱法合成了二維同結構的兩種配位聚合物[M(Hadab)(H<,2>O)](M=Cd，1；Mn，2)，(H<,3>adab=N-(3-羧基苯基)亞氨基二乙酸)。其結構特征被單晶X-ray衍射數(shù)據(jù)解析出。借由氫鍵作用力，配位聚合物1和2的二維網(wǎng)絡層進一步組裝成三維柱一層結構。憑借優(yōu)秀的熒光發(fā)射性能及物理性能，配位聚合物 1 可能成為潛在的熒光材料；配位聚合物2也具有不錯的熒光性能，由于Mn自身的電

4、子躍遷特點，相關熒光性能的報道非常少見。 3．根據(jù)配位聚合物1和2的配位局限性(與芳香環(huán)直接相連的羧基未參與配位)，我們合成了有機配體二：N-(羧基甲基)間氨基苯甲酸、有機配體三：N,N’-二-(4-羧基苯基)對氨基苯甲酸、有機配體四：N,N’-二-(4-羧基苯基)間氨基苯甲酸及有機配體五：N,N’-二-(2-羧基苯基)鄰氨基苯甲酸，遺憾的，均未得到預期的單晶。但在研究過程中有機配體三、四均與Cd(ClO<,4>)<,2>·6H

5、<,2>O在堿性溶劑體系生成易塌陷單晶，分析原因，我們可能得到了大孔道的結構。 4．未預期的合成了具有T型三連接結構的有機配體六：3,3-二(羧甲基)咪唑[1，2-α吡啶-2-酮(H<,2>L)，并通過單晶的分析確認了它的結構。通過該配體與不同金屬離子中心存不同晶體生長環(huán)境中的組裝先后得到配位聚合物5：[CdL(H<,2>O)<,2>]<,n>，配位聚合物7：[ZnL(H<,2>O)]<,n>和配位聚合物8：[CdL(H<,2>

6、O)]。其中配位聚合物5具有罕有的不同步長(4.78和5.16A)的一維梯型鏈結構；盡管組裝配位聚合物8與配位聚合物5的金屬鹽與有機配體完全相同，但不同的溶劑環(huán)境帶來的溶劑效應使配位聚合物8得到了更為罕見的4.8<'2>拓撲結構。配位聚合物5，7和8都具有優(yōu)秀的熒光性能，是潛在的熒光材料。 5．由有機配體七：咪唑[1，2-α吡啶-2-酮在溶劑熱條件下原位縮合成二聚產物后與金屬Zn離子中心的組裝，我們得到配位聚合物9，通過對配位聚