由非對稱配體構筑的新型配位化合物的合成、結構和性質研究.pdf

1、本論文利用四種不對稱配體(3，4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸、4,5-咪唑二羧酸和1,2,4-苯三羧酸)與過渡金屬離子和鑭系金屬離子合成新型骨架化合物，研究這類化合物的合成條件及規(guī)律，分析網(wǎng)絡所屬的拓撲類型，考察分子間作用力，配體的幾何構型，輔助配體對于整個結構的影響等規(guī)律，探究分子自組裝原理，探索新類型的拓撲結構，尋找拓撲類型和結構的內部聯(lián)系，預言新型拓撲和新結構的形成、以及新物質結構和性能間的關系。 利用水熱技術和水溶液

2、合成方法，合成了29種新型的金屬-有機骨架化合物，通過元素分析，IR，XRPD，TG和單晶X-射線衍射對晶體結構進行了表征，對化合物的熱穩(wěn)定性、磁學特性和熒光性質進行了初步研究。 1.利用3,4-吡啶二羧酸和不同構型的共配體與過渡金屬，以及鑭系金屬在水熱條件下反應，成功得到12個不同維數(shù)的骨架化合物，其中包括6個由過渡金屬構筑的三維網(wǎng)絡，3個由過渡金屬構筑的二維層狀網(wǎng)絡，3個由鑭系金屬構筑的二維層狀化合物，并考察了共配體的引入對

3、所得化合物網(wǎng)絡拓撲的影響。 2.利用2,5-吡啶二羧酸和鑭系金屬離子在水熱條件下反應，成功得到5個三維的骨架化合物，并考察了所得化合物網(wǎng)絡的拓撲類型。 3.利用4,5-咪唑二羧酸和過渡金屬離子和鑭系金屬離子在水熱條件下反應，成功得到8個具有不同維數(shù)的骨架化合物：[Zn(H2IDC)2(H2O)2]n(18)[Cd(HIDC)(H2O)2]n(19)[Cd(HIDC)(phen]n(20)[Sm(HIDC)(ox)0.5(

4、H2O)](21)[Pr(HIDC)(ox)0.5(H2O)2]·H2O(22)[Sm2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(23)[Eu2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(24)[Gd2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(25)化合物18～20是由H3IDC和d10金屬構筑的三維超分子網(wǎng)絡。化合物21和22是由H3IDC，草酸配體、和鑭系金屬離子構筑的二維層狀結構，其中化合物21是第一個具有分子雙層結構的(3，4)-

5、連接的網(wǎng)絡?；衔?3～25是由H3IDC和鑭系金屬離子共同構筑的具有三維開放式骨架的配位化合物，其結構中由二重螺旋鏈和三重螺旋鏈共同盤繞而成的一維螺旋股是目前為止由鑭系元素參與構筑的最高重的螺旋股。 4.利用不對稱三齒羧酸配體1,2,4-苯三羧酸和過渡金屬離子構筑了4個不同維數(shù)的金屬-有機骨架化合物： [Cu2(HBTC)2(H2O)2(μ2-H2O)]·2H2O(26)[Zn2(HBTC)2(H2O)3]n(27)[

6、Ni(BTC)2(4,4'-bpy)2(H2O)5]·1.5H2O(28)[Ni(4,4'-bpy)(H2O)4][Ni(HBTC)2(4,4'-bpy)(H2O)2]·2H2O(29)化合物26顯示了新穎的手臂形層狀結構，化合物27的三維網(wǎng)絡中含有規(guī)則的一維隧道?；衔?8呈現(xiàn)新穎的螺旋柱撐的三維骨架結構，而化合物29的結構中存在晶體學獨立的陰陽離子鏈。研究了由d10金屬構筑的金屬-有機骨架化合物的熒光性質和化合物28，29的變溫磁化