由羧基苯或氰基苯取代的咪唑二羧酸构筑的配位聚合物的合成、结构及性能研究

摘要

近年来，配位聚合物在催化、气体存储与分离、光学、磁性等领域的潜在应用价值受到越来越多研究者的青睐，尤其是发光配位聚合物作为化学传感器对小分子及离子识别的研究更是热点之一。
　　本论文主要分为以下三部分:
　　一、概述了功能配聚物的研究现状及作为化学传感器的研究进展。
　　二、利用2-位芳香基取代的咪唑二羧酸配体:2-(2-羧基苯基)咪唑-4，5-二羧酸(o-CPhH4IDC)和2-(4-氰基苯基)咪唑-4，5-二羧酸(p-CNPhH3IDC)，采用水热/溶剂热的方法与金属离子自组装，成功制备了九个结构新颖的配位聚合物:{[Cd(o-CPhH2IDC)(4,4'-bipy)0.5(H2O)2]·3H2O}n(1){[Cd(o-CPhH2IDC)(2,2'-bipy)]·H2O}n(2)、{[Sr(o-CPhH2IDC)(H2O)2]·2H2O}n(3)、[Ba(o-CPhH2IDC)(H2O)4]n(4)、[Cd(p-CNPhHIDC)(4,4'-bipy)0.5]n(5)、[Cd(p-CNPhHIDC)(2,2'-bipy)]n(6)、{[Zn2(p-CNPhHIDC)2(2,2'-bipy)2]·3H2O}n(7)、[Zn(p-CNPhHIDC)(4，4'-bipy)]n(8)、{Ni(p-CNPhH2IDC)2]·2H2O}n(9)。首先通过红外光谱、元素分析等进行了结构初步表征，进一步通过单晶X-射线衍射测试了晶体结构。在一维链状配聚物1、2、3、4、6、7中，1是通过4，4'-联吡啶桥联双核次级结构形成的一维链;2和6结构相似但配体不同;3含有多个由相邻两个中心金属离子通过羧基氧原子桥联形成的平行四边形;4则含有多个由两个Ba(Ⅱ)和四个氧原子构筑的八面体结构;7呈现出波浪状无限链。在二维配聚物8和9中，9的中心镍离子通过配体p-CNPhH2IDC-连接形成具有菱形几何图形的二维网格结构。5的中心金属离子通过配体p-CNPhHIDC2-和4，4，-联吡啶桥联形成具有一维通道的三维结构。在这些配位聚合物中，芳香基咪唑二羧酸配体均展现了强的配位能力和多变的配位模式。对这九个配聚物进行了热稳定性研究，发现5，6和8的热稳定性比较高。
　　三、对这些配位聚合物进行了固态荧光测试，发现1-8具有良好的荧光性能，对2、5、6、8进行了有机小分子识别及5对阳离子的识别研究。结果表明吡啶均能使配聚物的荧光强度增强且使它们的发射波长发生红移或蓝移;丙酮使2的发射波长发生了明显的蓝移;经硝基苯处理后8的荧光产生了蓝移，而2的荧光发生猝灭现象;5用DMF与6用乙醇处理后荧光强度增强，同时发射波长也发生了蓝移。5对Fe3+有识别作用。研究了9的2-300K范围内的变温磁化率，发现相邻的镍离子间存在着反铁磁偶合作用。

目录

声明

摘要

本文中的主要符号及含义

第一章 前言

1．1 功能配位聚合物的研究概述

1．1．1 气体存储与分离功能配位聚合物

1．1．2 催化功能配位聚合物

1．1．3 发光功能的配位聚合物

1．1．4 磁、电等功能的配位聚合物

1．2 过渡金属配位聚合物作为荧光探针的研究

1．2．1 分子识别研究

1．2．2 阳离子识别研究

1．2．3 阴离子识别研究

1．3 选题意义和研究进展

1．3．1 选题意义

1．3．2 研究进展

参考文献

第二章 基于芳香基咪唑二羧酸构筑的配聚物的合成及结构

2．1 实验部分

2．1．1 试剂与测试仪器

2．1．2 晶体结构的测定

2．2 有机配体和配合物1-9的合成

2．2．1 有机配体的合成

2．2．2 金属配合物1-9的合成

2．3 结果与讨论

2．3．1 金属配聚物1-9的晶体结构

2．3．2 红外光谱分析

2．3．3 PXRD图谱分析

2．3．4 配聚物1-9的热分析

2．3．5 合成探讨

参考文献

第三章 配聚物的荧光性能及磁性研究

3．1 配聚物1-9的荧光性能

3．2 配位聚合物2、5、6、8对小分子识别研究

3．2．1 配位聚合物2的小分子识别研究

3．2．2 配位聚合物5的小分子识别研究

3．2．3 配位聚合物6的小分子识别研究

3．2．4 配位聚合物8的小分子识别研究

3．2．5 配位聚合物5的阳离子识别研究

3．3 配位聚合物9的磁性

3．4 小结

参考文献

结论

研究生期间发表的论文

致谢