合成温度、配体和溶剂对配位聚合物结构的影响

摘要

本文采用锌、锰离子和芳香羧酸配体在水热合成等条件下，通过设计合成得到了26个配位聚合物，对其晶体结构和相关性质进行了分析测试，并根据反应条件与合成产物之间的关系，讨论了合成温度、配体及溶剂对配位聚合物组装规律的显著影响。本论文内容包括以下五个方面： 1．采用锌、锰离子和四种芳香羧酸在水热合成条件下，通过改变反应温度合成得到不同的反应产物。实验结果表明，反应温度在决定产物结构中扮演着极其重要的角色，在较高的反应温度下，金属离子的聚集度增加，配体的连接数增加，水分子的配位能力减弱；此外，在吡啶参与下，在120-210℃范围内，配位聚合物的结构没有发生改变。 2．在吡啶的参与下，采用锌离子与四种芳香羧酸配体在有机溶剂中加热合成得到不同的多孔配位聚合物。实验结果表明，配体几何构型的不同导致反应产物分别为1D、2D和3D网络结构；配体取代基的不同会导致产物的网络结构发生显著变化；溶剂对此合成体系中反应产物的结构没有明显的影响；参与反应的吡啶会因配体分别为V字型、直线型或三角形时与金属离子的配位数减少。 3．采用锌离子与对苯二甲酸(H2bdc)通过调节混合溶剂的体积比合成得到不同的配位聚合物。结构分析显示，溶剂分子因与配体相互竞争与锌离子配位，当H2O/DMA体积比达1∶1时，水分子取代DMA分子与金属离子配位，且DMA与羧基或水分子之间通过氢键作用以增加网络骨架的稳定性。 4．采用锌离子与芳香羧酸配体在有机溶剂(DMF或DMA)和不同混合溶剂H2O/DMA或H2O/DMF中合成得到不同的配位聚合物。结构分析表明，在H2O/DMA混合溶剂中得到的结构与在DMA溶剂中得到的结构相同；但是在H2O/DMF混合溶剂中与在DMF中得到的实验结果明显不同。 5．采用锌离子与均苯三甲酸在DMA或H2O/DMA混合溶剂中进行组装，得到五个配位聚合物。实验结果表明，由于均苯三甲酸具有较多的配位原子可以产生多种连接方式，从而导致其在相同的反应条件下可得到多种不同结构的配位聚合物。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：本文中有关化合物的缩写符号

声明

第一章 绪论

1.1配位聚合物的发展简介

1.2配位聚合物的组成

1.3配位聚合物的应用

1.4配位聚合物的合成及影响因素

1.5本文选题依据、研究内容及目标

第二章 合成温度对配位聚合物结构的影响

2.1前言

2.2水热合成温度对锌离子与2,5_二甲基对苯二甲酸配位聚合物结构的影响

2.3水热合成温度对锌离子与间苯二甲酸配位聚合物结构的影响

2.4合成温度对锰离子与2,5一吡唑二甲酸配位聚合物结构的影响

2.5锰离子与2-氨基对苯二甲酸配位聚合物的合成及结构表征

2.6吡啶参与下，锌离子配位聚合物结构对合成温度的不敏感性

2.7本章小结

第三章 吡啶参与下，配体对配位聚合物结构的影响

3.1前言

3.2实验部分

3.3结果和讨论

3.4本章小结

第四章 溶剂对配位聚合物结构的影响

4.1前言

4.2 H20/DMA混合溶剂体积比对配位聚合物结构的影响

4.3水与不同有机溶剂混合时对配位聚合物结构的影响

4.4溶剂对锌离子与均苯三甲酸配位聚合物结构的影响

4.5本章小结

第五章 全文工作总结与展望

参考文献

附录

致谢