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【文獻綜述】

1、文獻綜述文獻綜述應(yīng)用化學應(yīng)用化學丁烷四羧酸二氫根Cu(II)超分子化合物的合成及性質(zhì)表征摘要摘要：超分子化學是一門新興的近代化學，由于它的新穎結(jié)構(gòu)和各種化學用途，使得超分子化學在化學領(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)超分子化學是一門新興的處于近代化學、材料科學和生命科學交匯點的前沿學術(shù)領(lǐng)域，自從1987年P(guān)edrsen，Cram和Lehn三位化學家因

2、超分子化學的研究成就，共同獲得了諾貝爾化學獎后，超分子化學更加引起了全球研究人員的關(guān)注和重視[1]。超分子化學是研究兩個或兩個以上分子由分子間作用力聚集在一起而形成的更為復雜、組織有序的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的體系的科學[8]。簡而言之，超分子化學是研究多個分子通過非共價鍵作用而形成的功能體系的科學。超分子化學主要研究分子之間的非共價鍵的弱相互作用，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]。近兩個世紀以來，化學界創(chuàng)造了2000萬種分子，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，超分子化學開拓了創(chuàng)造新物質(zhì)與新材料的嶄新的發(fā)展空間。近年來，超分子配合物由于其獨特的結(jié)構(gòu)特點在涂層材料、色譜分離、固砂工藝技術(shù)、飼料添加劑、油田化學、油田化學等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用性引起研究者的濃厚興趣[4]。通過文獻閱讀，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

4、的自組裝過程，因為材料的性質(zhì)和功能寓于其自組裝過程中，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]。而目前對配合物的超分子組裝研究的最為廣泛的非共價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。影響超分子組裝過程的因素是多方面的，毫無疑問，金屬離子和有機配體選擇是最重要的[9]。此外，配位陰離子、溶劑、氫鍵以

5、及??相互作用等對超分子的組裝過程也有重要的影響。近年來，羧酸類配體因為其靈活的配位特點使得其在合成超分子化合物方面有著顯著的優(yōu)勢，受到了廣泛的關(guān)注。剛性多羧酸配體結(jié)構(gòu)相對穩(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，迄今為止的文獻報道中，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)中存在兩個結(jié)晶學

6、上獨立的Zn原子，每個1234–丁烷四羧酸根離子位于結(jié)晶學上的倒反中心與六個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Zn2原子在沿[010]方向的無限延伸而形成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)，在某種意義上來說是將Zn原子充

7、當橋聯(lián)配體。故東北師范大學馬建方課題組通過加入輔助配體，合成出3例3D開放骨架聚合物。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)為三重穿插的拓撲結(jié)構(gòu)。其具體的連接方式可認為是將1234–丁烷四羧酸根簡化為節(jié)點，與Zn原子形成二維的面，再通過bbi的橋聯(lián)而導致形成的三重穿插(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