氮杂环-多羧酸类配体构筑的配合物的合成、结构及性质研究

摘要

近年来，由于金属有机骨架（MOFs）具有复杂多样的结构和多功能性，广大研究者对其合理设计和制备产生了极大的兴趣。在功能配合物的领域，由于氮杂环-多羧酸配体拥有较强的配位能力、多样化的配位模式和其构筑的配合物能表现出的优良性能，使得含氮多羧酸配体构筑的配合物成为热门研究课题之一。 本论文选用了 4-(2,4,6-三羧酸苯基)-3,2',6',3''-三联吡啶（H3tbpt）、3-甲酸-1,2,4-三氮唑-1-苯甲酸（H2ctb）和 3-甲酸-1,2,4-三氮唑-1-丙酸（H2ctp）作为主要的配体，通过水热合成的方法得到了 23 个配合物{[Ln2(H3tbpt)3(H2O)2] H2O}n [Ln=Eu(1)，Tb(2)，Gd(3)，Ce(4)，Ho(5)，Tm(6)，Pr(7)，Dy(8)，Sm(9)，Nd(10)]、{[Mn2(H3tbpt)(μ3-SO4)(H2O)2]·H2O}n (11)、{[Mn2(H3tbpt)2(H2O)]·0.25CH3OH·H2O}n (12)、{[Pb2(H3tbpt)(H2O)]·H2O}n (13)、{[Cu3(H3tbpt)(H2O)2]·2.75H2O}n (14)、{[Mn(H3tbpt)(H2O)]·1.5H2O}n (15)、{[Ni(H3tbpt)(H2O)3]·2H2O}n (16)、{[Co(H3tbpt)(H2O)3]·0.5CH3CN·H2O}n (17)、{[Ba2(H2ctb)(H2O)0.5] H2O}n(18)、[Mn2(H2ctb)(H2O)2]n(19)、[Sr(H2ctb)2(H2O)3]n (20)、[Ni(H2ctb)(H2O)4] (21)、[Cd2(H2ctp)2(phen)]n(22)和[Cd2(H2ctp)2(pbbbm)(H2O)2]n (23)。通过单晶 X-射线衍射仪、元素分析、X-射线粉末衍射等对这23个配合物的结构和性能进行了表征，还对它们进行了以下研究： （a）研究了室温下H3tbpt配体及部分配合物的发光性质。研究结果表明，配合物1~2、8~10和13具有良好的发光性质，配合物1和2表现出微秒级寿命，配合物10为纳秒级寿命。配体H3tbpt能够有效地敏化Eu(III)和Tb(III)的发光，使其分别展现出其特征的红光和绿光发射。我们通过调节Eu(III)和Tb(III)的化学计量比设计了一系列混稀土配合物H3tbpt: Eux: Tb0.02?x，并且实现了其荧光从红色到黄光再到绿色的转变。 （b）研究了配合物11、12和19的磁性。研究表明：配合物11和19表现出了反铁磁性，配合物12表现出了弱的铁磁性。 （c）研究了H2ctp配体及部分配合物的室温下的荧光性质。荧光研究表明配合物22具有更强的荧光发射可能是因为它本身的结构造成的。我们还研究了配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌和枯草芽孢杆菌的抗菌活性。由于螯合作用，辅助配体和Cd(II)离子具有强毒性特征，配合物22对枯草芽孢杆菌的抗菌活性比23、24、25和27强。

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