芳香多羧酸配位聚合物的合成、结构与性质研究

摘要

金属-多羧酸配体的配位化合物结构新颖独特、变化多端，其次，它的潜在应用研究价值广泛巨大，比如吸附，磁性，荧光，电化学，催化等；除此之外，多羧酸配体的配位方式较之其他配体多种多样，配位能力也强很多，很容易配位组装出具有新颖独特结构和特异功能的配位化合物。因此这一类配合物的设计合成构筑和性质的研究长期受到研究人员的广泛关注。多金属氧酸盐作为一种综合方面都比较优异的无机金属氧簇，与有机配体结合杂化形成配合物时会有很多意外的惊喜作用，以多金属氧酸盐为基能够构筑一类结构新颖特异和潜在性能优异的化合物。近些年来，随着配位化合物的研究与深入，金属-有机配位聚合物的设计合成随着聚合物(离子热法、水热法和溶剂热等)合成方法的普遍应用，设计的合理性和实际应用性正在逐步的提高。
　　本篇论文通过以Zn(II)为中心离子，2,4-二苯甲酰基间苯二甲酸和2,5-二苯甲酰基对苯二甲酸为主配体，引入不同的含氮配体，在不同的反应条件下，设计合成了2个结构独特的金属-有机配位聚合物，并对配合物进行了晶体结构分析，元素分析，IR表征和TGA分析，并对荧光进行了研究，结果如下：
　　1、以2,4-二苯甲酰基间苯二甲酸(H2L1)，2,5-二苯甲酰基对苯二甲酸(H2L2)为主配体，选择柔性含氮配体1,3-双(1,2,4-三唑-1-甲基)苯为辅助配体(1,3-bis(1,2,4-triazol-1-ylmethyl)benzene)，与过渡金属Zn(II)在水热条件下构筑了配合物1。
　　[Zn2L1L2(mbtz)]·H2O(1)
　　配合物1中，四个羧基通过双齿配位桥连两个相邻的Zn(II)形成了一个轮浆状的[Zn2(CO2)4]建筑单元，配体L1连接两个相邻的[Zn2(CO2)4]建筑单元构筑了1D链状结构。配体L2连接相邻的1D链形成2D的层状结构，线性含氮配体mbtz把二维层进一步扩展为3D具有6连接的pcu拓扑结构。
　　2、以2,4-二苯甲酰基间苯二甲酸(H2L1)，2,5-二苯甲酰基对苯二甲酸(H2L2)为主配体，引入新的含氮配体1,3-双(1,2,4-三唑)丙烷为辅助配体，(1,3-bis(1,2,4-triazol-1-yl)propane)，通过改变反应条件与过渡金属Zn(II)在水热条件下构筑了配合物2。
　　[Zn4L12L22(btp)2]·7H2O(2)
　　配合物2与1结构非常相似，也是以双核的[Zn2(CO2)4] SBU为6连接点，配体L1,L2,btp为线性连接器构成了三维的pcu拓扑结构。
　　3、以2,5-二苯甲酰基对苯二甲酸(H2L2)为主配体，水热条件下与稀土金属Dy(Ⅲ)构筑了配合物3。[Dy(L2)1.5(H2O)2]·2H2O](3)。在3中，双核[Dy2O4(CO2)6]建筑单元为结点，由L2配体为连接器构筑了三维pcu拓扑结构，拓扑符号为412·63。并对化合物3的热稳定性和荧光性质进行了研究。
　　4、以Wells-Dawson类型的磷钨酸盐为主配体，邻菲罗啉(phen)为辅助配体与过渡金属CuII和在水热条件下合成了化合物4，[Cu(phen)2(H2O)]2+阳离子与[Cu2(phen)3(H2O)3(P2W18O62)]2-阴离子通过π-π作用构筑了1D链，相邻的1D链通过O-H···O分子间作用力拓展为3D超分子结构。此外我们还研究了化合物4的光催化性能。[Cu2(phen)3(H2O)3(P2W18O62)][Cu(phen)2(H2O)]·5H2O(4)。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 配位化合物的概述

1.2 芳香羧酸类配合物的研究

1.3 金属-有机配位聚合物的晶体培养方法

1.4 配位聚合物的应用

1.5 多金属氧酸盐的研究概况和进展

1.6 本文研究内容

第2章 多元羧酸Zn配位化合物的合成、结构及性质研究

2.1 引言

2.2 实验试剂和测试手段

2.3 实验部分

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第3章 苯甲酰基修饰的间苯二甲酸与金属Dy(III)构筑的配合物

3.1 引言

3.2 实验试剂和测试手段

3.3 实验部分

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第4章 基于Cu-磷钨酸配位聚合物的合成、结构与性质研究

4.1 引言

4.2 实验试剂和测试手段

4.3 实验部分

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

第5章 结 论

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果