基于氮氧多齒配體的金屬有機(jī)配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、基于金屬離子和有機(jī)配體自組裝構(gòu)筑的超分子配位聚合物由于其豐富的結(jié)構(gòu)拓?fù)浜酮?dú)特的功能成為當(dāng)前配位化學(xué)、材料化學(xué)和超分子化學(xué)的研究熱點(diǎn)，它們?cè)诜肿游?、催化、超?dǎo)材料、光學(xué)材料和磁性材料等領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景，目前構(gòu)筑新穎結(jié)構(gòu)和功能配位聚合物材料已成為配位化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。配位聚合物結(jié)構(gòu)的形成主要受配體的尺寸、結(jié)構(gòu)、配位性能和金屬離子的配位取向所控制，此外還與合成配合物時(shí)反應(yīng)溫度、反應(yīng)物配比、反應(yīng)的pH值等因素有關(guān)。 本論

2、文主要從配位聚合物的功能性出發(fā)，在水熱的條件下，集中研究了新型含氮氧配體的超分子配位聚合物晶體的合成，共得到了9個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的配位聚合物，并利用元素分析、IR、TGA和X—射線單晶衍射等手段對(duì)其進(jìn)行了表征，主要包括以下內(nèi)容： (1)從微孔配位聚合物的功能性出發(fā)，通過反應(yīng)溫度和pH的調(diào)變，合成了4個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的微孔稀土金屬配位聚合物[Tb2(C2O4)(NO3)2(OH)2].2H2O(1)，[Pr2(C2O4)(NO3)2(OH)2

3、].2H2O(2)，EuO(NO2)(3)和PrO(NO3)(4)，在Cu2+催化作用下，配體毗嗪-2，3-三羧酸(pyrazine—2，3-dicarboxylic acid)發(fā)生原位反應(yīng)生產(chǎn)草酸并參與反應(yīng)得到了化合物1和2，化合物1-4都是具有孔道的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別是化合物3和4具有八邊形的納米孔道結(jié)構(gòu)；化合物1和3還表現(xiàn)出了良好的熒光性能。 (2)從熒光配位聚合物的功能性出發(fā)，分別選擇吡嗪—2，3-二羧酸(pyrazin

4、e—2，3-dicarboxylic acid)和苯并咪唑—5-羧酸(1H—benzimidazole—5-carboxylic acid)作為配體，研究其與具有優(yōu)良熒光性能的過渡金屬Cd的反應(yīng)，成功的合成了3個(gè)結(jié)構(gòu)新穎并具有良好綠光發(fā)射的金屬Cd配位聚合物，Cd(pzdcH).3H2O(5)，[Cd2(pzdc)2(4，4’—bpy)2].4H2O(6)，和Cd(bzc)2(7)，三個(gè)化合物展現(xiàn)了由一維到三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，氫鍵和π…π堆

5、積等弱相互作用在高維超分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑和結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性方面起到了重要作用。 (3)為了合成高維度的金屬Y的配位聚合物，本論文選擇(H2NIPH＝5-nitroisophtha late acid)作為橋聯(lián)配體，通過控制反應(yīng)條件，利用橋聯(lián)配體可調(diào)變的配位模式，與金屬離子配位組裝，成功地合成了兩個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的超分子材料Y4(NIPH)6(H2O)2(8)和[Y(NIPH)(HNIPH)(H2O)2].2H2O(9)，化合物8是一個(gè)具有復(fù)