由对溴苯基或对甲基苯基修饰的咪唑二羧酸构筑的配聚物的结构及性能

摘要

近年来，由于氮杂环羧酸基配位聚合物所具有的结构新颖、性能独特的特点，得到了人们的持续关注。其中，咪唑-4，5-二羧酸配体更是以其突出的配位能力得到了广大研究人员的青睐。最近，人们对经2-位修饰的咪唑-4，5-二羧酸衍生物的配位特性及相关配聚物的结构特点、性质等产生了浓厚的兴趣。
　　在本文，我们设计了两种经2-位芳香基团修饰的有机配体:2-（对溴）苯基-4，5-咪唑二羧酸(p-BrPhH3IDC)和2-（对甲基）苯基-4，5-咪唑二羧酸(p-MePhH3IDC)，通过调控反应时间、反应液pH值、反应温度、溶剂组成以及引入辅助配体等反应条件，在水热（或溶剂热）条件下，与主族或过渡金属自组装，成功制备出了16个结构新颖的配合物:[Ca(p-BrPhHIDC)(H2O)2]n(1)、[Sr(p-BrPhHIDC)(H2O)]n(2)、[Pb(p-BrPhH2IDC)2]n(3)、[Zn(p-BrPhHIDC)(H2O)]n(4)、{[Co(p-BrPhH2IDC)2]·2H2O}n(5)、{[Mn(p-BrPhH2IDC)2]·2H2O}n(6)、{[Ni(p-BrPhH2IDC)2]·2H2O}n(7)、[Ni4(p-BrPhHIDC)4(Py)4(H2O)4]·CH3OH(8)、[Cd1.5(p-BrPhHIDC)(p-BrPhH2IDC)(H2O)]n(9)和{[Cd2(p-BrPhHIDC)2(4，4'-bipy)]·4H2O}n（4，4'-bipy=4，4'-联吡啶）(10)以及[Pb2(p-MePhHIDC)(p-MePhH2IDC)2(phen)2]n(phen=1，10-邻菲啰啉)(11)、[Pb(p-MePhH2IDC)2]n(12)、[Cd3(p-MePhHIDC)2(p-MePhH2IDC)2(H2O)2]n(13)、{[Cd(p-MePhHIDC)(H2O)]4·H2O}n(14)、{[Cd2(p-MePhHIDC)2(4,4'-bipy)]·4H2O}n(15)以及[Mn3(p-MePhHIDC)2(p-MePhH2IDC)2(4，4'-bipy)]n(16)。采用元素分析、红外光谱尤其是X-ray单晶衍射测试表征了它们的分子结构。其中，聚合物4中存在着Br氢键作用，这不仅拓展了其结构而且增加了结构的稳定性。聚合物12是一个3D蜂窝状结构，其拓扑为二重穿插的dia阵列。研究发现，对溴苯基修饰的咪唑二羧酸类聚合物由于溴氢键的存在，增加了结构的多样性;对甲基苯基修饰的咪唑二羧酸类聚合物结构多呈复杂的三维结构。这两种取代的有机咪唑羧酸配体均表现了强的配位能力和复杂的配位模式。
　　进一步地对这些配聚物的热稳定性、固态荧光及固态紫外吸收性能等进行了研究和分析。发现聚合物2和16具有很好的热稳定性，分别在278.3℃和299.7℃时才开始分解。聚合物2则具有很好的荧光性质。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 配位聚合物的研究概述

1．2 配位聚合物的应用研究

1．3 咪唑-4，5-二羧酸及其衍生物所构筑配聚物的研究现状

1．4 本课题的选题意义和研究进展

1．4．1 选题意义

1．4．2 本课题的研究进展

参考文献

第二章 由对溴苯基或对甲基苯基修饰的咪唑二羧酸构筑的配聚物的合成、结构及性能

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

2．1．3 量化计算

2．2 咪唑羧酸配体和配合物1-16的合成及制备

2．2．1 2-(对溴)苯基-4，5-咪唑二羧酸(H3BrPhIDC)和2-(对甲基)苯基-4，5-咪唑二羧酸(H3MePhIDC)的合成

2．2．2 配合物1-16的合成

2．3 结果与讨论

2．3．1 自由配体H3BrPhIDC的量化计算和配位能力预测

2．3．2 配合物1-16的晶体结构

2．3．3 配聚物合成讨论

2．3．4 红外光谱分析

2．3．5 配合物1-16的热重分析

2．3．6 配聚物1-4、9-10及H3BrPhIDC配体的荧光性能分析

2．3．7 配聚物11-16及H3MePhIDC配体的紫外光谱性能分析

2．4．结论

参考文献

硕士研究生期间发表的论文

致谢