基于5-氨基間苯二甲酸的過渡金屬配位聚合物的設(shè)計、合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì).pdf

1、采用化學(xué)方法將有機物和無機物在分子水平上結(jié)合起來的配位聚合物是一類重要的有機．無機雜化體系，因其在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值而成為人們研究的熱點。過渡金屬配位聚合物的設(shè)計、合成、結(jié)構(gòu)及性能研究，已經(jīng)逐漸成為配位化學(xué)、超分子化學(xué)、晶體工程研究領(lǐng)域的新熱點。由于金屬離子配位結(jié)構(gòu)及有機配體結(jié)構(gòu)豐富多彩，可以建構(gòu)具有1D，2D和3D網(wǎng)絡(luò)的配合物聚合物，對這些新型體系結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究不僅可以豐富合成化學(xué)的理論與實驗研究，而且還將進一步拓展其在電子

2、、光學(xué)、磁化學(xué)、催化以及生物模擬等諸多領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。 羧酸類配體因其既能與過渡金屬離子形成配位鍵又具有形成配體間弱相互作用的潛在能力，而被廣泛用于配位聚合物的構(gòu)筑。剛性5-氨基間苯二甲酸(H<,2>aip)是良好的橋聯(lián)配體，具有多種靈活的配位方式可用于構(gòu)筑結(jié)構(gòu)新穎的功能配位聚合物。 本文，我們選擇了含有配位能力很強的配位原子N的螯合配體1，10-菲羅啉、2,2-聯(lián)吡啶、3-氨基-1，2,4 三唑和氧的多羧酸配體 5

3、-氨基間苯二甲酸。其中1，10-菲羅啉和2，2-聯(lián)吡啶中的N原子可以占據(jù)金屬離子中的兩個鄰近配位點，在空間上阻礙了配位的可能性，這樣可以合成低維鏈狀、層狀化合物，為手性分子的合成奠定基礎(chǔ)。5-氨基間苯二甲酸含有多個羧基，具有多種配位形式，可以形成一維、二維、三維配位聚合物。 本文由以下三個部分組成： 1．5-氨基間苯二甲酸作為配體，通過自組裝得到兩個配合物，1[Cd(Haip)<,2>(H<,2>O)<,2>]·2H<,

4、2>O和2 [Mn<,2>(aip)<,2>(H<,2>P)<,2>](aip=5-氨基間苯二甲酸根離子)。配合物 1 是一個二維配合物，結(jié)構(gòu)不同于已經(jīng)報道的三維配合物[Cd(Haip)<,2>(H<,2>O)]·H<,2>O，中心離子Cd(Ⅱ)為六配位。配合物2是結(jié)構(gòu)新穎的一維鏈狀配位聚合物，中心離子Mn(Ⅱ)為六配位。配合物1和2通過氫鍵及π-π的相互作用，形成了擴展的三維超分子結(jié)構(gòu)。 2．以配體5-氨基間苯二甲酸和雙齒螯合

5、配體1，10-菲羅啉通過分子自組裝合成了五種配合物：3-4[M(aip)(phen)(H<,2>O)<,3>]·3H<,2>O＆5 [Zn(aip)(phen)]·3H<,2>O&6[Mn(aip)(phen)(H<,2>O)]·H<,2>O&7[Cu(aip)(phen)(H<,2>O)]·3H<,2>O(M=Co、Ni，aip=5-氨基間苯二甲酸根離子，phen=1，10-菲羅啉)?；衔?-4結(jié)構(gòu)非常相似，都為單核晶體。配合物5中

6、，鋅原子為五配位的四方椎構(gòu)型；配合物6是一維鏈狀結(jié)構(gòu)，配合物7通過分子間的氫鍵形成的二維結(jié)構(gòu)。雖然與它們具有同樣的配體，但是中心離子周圍的配位環(huán)境不同，所以它們呈現(xiàn)不同的超分子結(jié)構(gòu)。 3．以5-氨基間苯二甲酸作為橋連配體與2,2-聯(lián)吡啶、3-氨基-1，2,4 三唑配體混配，通過分子自組裝合成了兩種配位化合物：8 [Cu(aip)(2,2’-bipy])(H<,2>O)]·3H<,2>O，9[Zn(aip)(atz)]·3H<,2>O(H

7、<,2>aip=5-aminoisophthalic acid；atz=3-amino-1，2,4-triazole)?；衔?中Cu原子的配位數(shù)為五。化合物9鋅原子的配位環(huán)境幾何分布是一個扭曲的[ZnN<,2>O<,2>]四面體結(jié)構(gòu)，4個與鋅配位的原子中，兩個氧原子和一個氮原子來自于三個alp配體，另一個氮原子來自于一個atz配體。 通過紅外、紫外、元素分析、X單晶衍射、熱重等對化合物1-9進行表征，初步研究了它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)