以苯并咪唑衍生物为配体的金属有机配合物的合成、结构及性能

摘要

金属有机配合物因其不仅具有丰富的结构和拓扑类型，而且在气体吸附分离、储气、催化、光学和磁性等方面具有潜在的应用价值，近年来受到了越来越广泛的关注。因此，利用功能有机配体与金属离子定向组装成金属有机配合物、研究其结构与性质之间的关系，对于配位化学的发展具有重要的意义。
　　 本文利用溶液法和溶剂热合成技术，以d10过渡金属离子为配位中心，2，2'-联苯并咪唑和2，5-二（2’-苯并咪唑）吡啶为配体，合成了6种未见文献报道的化合物，分别是5个基于2-取代苯并咪唑类配体的过渡金属有机配合物和1个有机配体结构，化学式分别如下：
　　 （1）{[Zn4（Hbbim）4（bbim）2]·H2O·C2H5OH}n
　　 （2）[Cd2（Hbbim）2（bbim）]n
　　 （3）[Zn（bbim）]（H2bbim）99
　　 （4）[Cd（H2bbim）2（H2O）2][CH3COO]2
　　 （5）[C19H13N5]·0.25H2O
　　 （6）[Zn（C19H12Ns）2（H2O）2]·5H2O
　　 通过X射线单晶衍射技术、红外光谱、元素分析、热重分析和室温固态荧光光谱对以上化合物进行了表征。结构解析结果表明：化合物1和2都是二维蜂窝形网格结构，但二者结构不同；化合物3由99％的H2bbim配体和1％的一维链结构的[Zn（bbim）]n组成，化合物4则是零维的镉（2，2'-联苯并咪唑）配合物，化合物5的结构为有机配体和晶格水所组成，化合物6是零维结构的锌（2，5-二（2'-苯并咪唑）吡啶）配合物。热重和荧光光谱分析结果表明：化合物1、2和3都具有良好的热稳定性，分解温度分别为460℃、475℃和365℃）化合物1、2、3和6都具有良好的荧光性能，在370 nm波长激发下，最大发射峰分别位于408nm、407m、406nm和526nm处。

目录

文摘

英文文摘

中文文摘

绪论

1 金属有机配合物

1.1 金属有机配合物的组成

1.2 金属有机配合物的结构

1.3 金属有机配合物结构的影响因素

1.4 金属有机配合物的应用

2 苯并咪唑衍生物及其配位化学研究进展

2.1 零维结构

2.2 一维链状结构

2.3 二维层状结构

2.4 三维框架结构

3 本课题选题依据及研究内容

第一章 实验

1.1 实验试剂与仪器

1.1.1 实验试剂

1.1.2 实验仪器

1.2 化合物的合成

1.2.1 配体2,2'-联苯并咪唑(H2bbim)的合成

1.2.2 {[Zn4(Hbbim)4(bbim)2]·H2O·C2H5OH}n(1)的合成

1.2.3[Cd2(Hbbim)2(bbim)]n(2)的合成

1.2.4[Zn(1)bim)](H2bbim)99(3)的合成

1.2.5[Cd(H2bbim)2(H2O)2][CH3COO]2(4)的合成

1.2.6 配体2,5-二(2'-苯并咪唑)吡啶(H2L)的合成

1.2.7[C19H13NS]·0.25H2O(5)的合成

1.2.8[Zn(C19H12N5)2(H2O)2]·5H2O(6)的合成

1.3 实验方法

1.3.1 红外光谱测试

1.3.2 元素分析

1.3.3 热重测试

1.3.4 室温固态荧光光谱

1.3.5 晶体结构的测定

1.4 化合物的晶体学数据

第二章 2,2'-联苯并咪唑过渡金属有机配合物的结构及性能

2.1 晶体结构分析

2.1.1 {[Zn4(Hbbim)4(bbim)2]·H2O·C2H5OH}n(1)的晶体结构

2.1.2[Cd2(Hbbim)2(bbim)]n(2)的晶体结构

2.1.3[Zn(bbim)](H2bbim)99(3)的晶体结构

2.1.4[Cd(H2bbim)2(H2O)2][CH3COO]2(4)的晶体结构

2.2 红外分析

2.2.1 配体H2bbim的红外光谱

2.2.2 {[Zn4(Hbbim)4(bbim)2]·H2O·C2H5OH}n(1)的红外光谱

2.2.3[Cd2(Hbbim)2(bbim)]n(2)的红外光谱

2.2.4[Zn(bbim)](H2bbim)99(3)的红外光谱

2.2.5[Cd(H2bbim)2(H2O)2][CH3COO]2(4)的红外光谱

2.3 热重分析

2.3.1 {[Zn4(nbbim)4(bbim)2]·H2O·C2H5OH}n(1)的热重分析

2.3.2[Cd2(Hbbim)2(bbim)]n(2)的热重分析

2.3.3[Zn(bbim)](H2bbim)99(3)的热重分析

2.4 荧光分析

2.4.1 {[Zn4(Hbbim)4(bbim)2]·H2O·C2H5OH}n(1)的荧光光谱

2.4.2[Cd2(Hbbim)2(bbim)]n(2)的荧光光谱

2.4.3[Zn(bbim)](H2bbim)99(3)的荧光光谱

本章小结

第三章 2,5-二(2'-苯并咪唑)吡啶过渡金属有机配合物的结构及性能

3.1 晶体结构分析

3.1.1[C19H13N5]·0.25H2O(5)的晶体结构分析

3.1.2[Zn(C19H12N5)2(H2O)2]·5H2O(6)的晶体结构分析

3.2 红外分析

3.2.1[C19H13N5]·0.25H2O(5)的红外光谱

3.2.2[Zn(C19H12N5)2(H2O)2]·5H2O(6)的红外光谱

3.3[Zn(C19H12N5)2(H2O)2]·5H2O(6)的热重分析

3.4[Zn(C19H12N5)2(H2O)2]·5H2O(6)的荧光分析

本章小结

第四章 总结

附录

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历