基于Lindqvist和Dawson结构阴离子构筑块的多金属氧簇的合成、结构及性质研究

摘要

本论文基于分子设计及组装的思想，以Lindqvist和Dawson型多金属氧簇为基本构筑单元，通过过渡金属配离子的修饰或桥连，采用常温水溶液法或水热合成方法，制备了两大系列新型的多金属氧簇衍生物。通过元素分析、IR、TG和单晶X射线衍射对晶体结构进行了表征，并对部分化合物的磁学特性和荧光性质进行了研究及讨论。
　　 1.首次合成了三个同时具有脂肪类和芳香类含N配体的多金属铌氧簇：[Cu(en)2]2{[Cu(1，10-phen)][Cu(1，10-phen)(H2O)]Nb6O19}·10.5H2O(1)，[Cu(en)2]2{[Cu(2,2'-bipy)][Cu(2,2'-bipy)(H2O)]N06O19}·9H2O(2)和[Cu(1,2-dap)2]2{[Cu(2,2'-bipy)][Cu(2,2'-bipy)(H2O)]Nb6O19}·11H2O(3)。化合物中[Nb6O19]8-阴离子通过铜配离子的桥连作用形成了2-D层状结构，展现出(4，4)拓扑结构。
　　 2.合成了3-D结构化合物K3NaH4Nb6O19·11H2O(4)，该化合物以[H4Nb6O19]4-为结构单元，通过K-O和Na-O桥连形成三维扩展结构。
　　 3.利用水热合成方法，合成了一个2-DDawson结构化合物[Cu2ⅡL2(H2O)2][Cu2ⅡL2(H2O)][CuⅡL]2[P2W18O62]·H2O(5)，该结构是由[P2W18O62]6-阴离子通过三个二核铜簇相互连接形成的。
　　 4.利用水热合成方法得到了一个1-D链状化合物[Mn(2，2'-bipy)3]H2[Mn(2,2'-bipy)2][P2W18O62](6)和两个0-D化合物[Co(H2biim)3)]2HH2[P2W18O62]·8H2O(7)和[Cu(H2biim)2]2H2P2W18O62·2C2H5OH·2H2O(8)，它们都是以Dawson结构阴离子[P2W18O62]6-为基本构筑块形成的。
　　 化合物的组成和主要晶体学数据如下：
　　 1.[Cu(en)2]2{[Cu(1，10-phen)][Cu(1，10-phen)(H2O)]Nb6O19}·10.5H2O：晶体属正交晶系，P2(1)2(1)2空间群，晶胞参数：a=31.045(2)(A)，b=13.9893(11)(A)，c=14.4513(11)(A)，V=6276.2(8)(A)3，Z=4，R1=0.0286，wR2=0.0717[I＞2σ(I)]。
　　 2.[Cu(en)2]2{[Cu(2,2'-bipy)][Cu(2,2'-bipy)(H2O)]Nb6O19}·9H2O：晶体属正交晶系，Pnnm空间群，晶胞参数：a=30.8690(15)(A)，b=13.7091(6)(A)，c=14.6688(7)(A)，V=6207.6(5)(A)3，Z=4，R1=0.0465，wR2=0.1310[I＞2σ(I)]。
　　 3.[Cu(1,2-dap)2]2{[Cu(2，2'-bipy)][Cu(2，2'-bipy)(H2O)]Nb6O19}·11H2O：晶体属正交晶系，Pnnm空间群，晶胞参数：a=31.9429(18)(A)，b=13.6686(8)(A)，c=14.6214(8)(A)，V=6383.9(6)(A)3，Z=4，R1=0.0834，wR2=0.1987[I＞2σ(I)]。
　　 4.K3NaH4Nb6O19·11H2O：晶体属正交晶系，Pbca空间群，晶胞参数：a=18.128(6)(A)，b=17.908(6)(A)，c=18.130(7)(A)，V=5886(4)(A)3，Z=8，R1=0.0710，wR2=0.1857[I＞2σ(I).
　　 5.[Cu2ⅡL2(H2O)2][Cu2ⅡL2(H2O)][CuⅡL]2[P2W18O62]·H2O：晶体属三斜晶系，Pi空间群，晶胞参数：a=13.278(4)(A)，b=14.976(4)(A)，c=25.884(8)(A)，α=75.331(5)°，β=85.568(5)°，γ=80.972(5)°，V=4914(3)(A)3，Z=2，R1=0.0735，wR2=0.1772[I＞2σ(I)。
　　 6.[Mn(2,2'-bipy)3]H2[Mn(2，2'-bipy)2][P2W18O62]：单斜晶系，P21/n空间群，a=16.1328(14)(A)，b=21.1721(18)(A)，c=31.700(3)(A)，β=98.852(2)°，V=10698.7(16)(A)3，Z=4，R1=0.0722，wR2=0.1761[I＞2σ(I)]。
　　 7.[Co(H2biim)3)]2H2[P2W18O62]·8H2O：单斜晶系，P21/c空间群，a=12.7923(13)(A)，b=50.705(5)(A)，c=14.8945(16)(A)，β=90.213(2)°，V=9661.0(17)(A)3，Z=4，R1=0.0506，wR2=0.1262[I＞2σ(I)]。
　　 8.[Cu(H2biim)2]2H2P2W18O62·2C2H5OH·2H2O：单斜晶系，C2/c空间群，a=22.742(3)(A)，b=14.780(2)(A)，c=29.637(5)(A)，β=111.199(2)°，V=9288(2)(A)3，Z=4，R1=0.0590，wR2=0.1394[I＞2σ(I)]。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章 以Lindqvist类型[Nb6O19]8-阴离子为构筑块的多维多金属铌氧簇的合成、结构及性质研究

第一节 以[Nb6O19]8-为构筑块，含有混合配体的2-D多金属铌氧簇的合成、结构及性质研究

第二节 三维结构Lindqvist型多金属铌氧簇的合成和结构

第二章 Dawson型多金属氧簇的合成、晶体结构和性质研究

第一节 2-D Dawson型多金属氧簇的合成、晶体结构与性质研究

第二节 1-D Dawson型化合物[Mn(2，2’-bipy)3]H2[Mn(2，2’-bipy)2][P2W18O62]的合成、结构和性质

第三节 0-D Dawson型化合物[Co(H2biim)3)]2H2[P2W18O62]·8H2O和[Cu(H2biim)2]2H2P2W18O62·2C2H5OH·2H2O的合成、结构及性质

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