柔性双咪唑配体配位聚合物的合成和晶体结构研究

摘要

本文合成了18种未见文献报道的含柔性双咪唑配体的配位聚合物，用X射线衍射法测定了它们的晶体结构，对影响化合物结构的各种因素进行了讨论。这些化合物可以分为两个系列。 (一)过渡金属羧酸盐与柔性双咪唑类配体的配位聚合物 合成了11种过渡金属羧酸盐与柔性双咪唑类配体形成的配位聚合物，即[CuLl(biim-6)]·H<,2>O(1)， [ZnLl(biim-6)·H<,2>O(2)，[CoLl(biim-6)]·H<,2>O(3)， [MnLl(biim-6)]·HH<,2>O(4)，[MnLl(biim-4)](5)， [Co<,2>(L2)<,2>(biim-5)<,3>(HH<,2>O)<,6>]·8HH<,2>O(6)，[ZnL3(biim-6)](7)， [ZnL3(biim-5)](8)，[CdL3(biim-5)(HH<,2>O)]·HH<,2>O(9)， [CdL4(biim-5)]·HH<,2>O(10)，[CdL5(biim-6)(HH<,2>O)<,2>] (11)。其中biim-4=1，4－二(1-咪唑基)丁烷；biim-5=1，5－二(1-咪唑基)戊烷；biim-6=1,6－二(1-咪唑基)己烷；L1=草酸根离子；L2=富马酸根离子；L3=邻苯二甲酸根离子；L4=间苯二甲酸根离子；L5=对苯二甲酸根离子。 化合物1-4为同构化合物，具有二维层状结构。化合物5呈现出三重互穿的金刚石拓扑结构。在化合物6中，存在两种不同的链状结构和两种有趣的水簇。化合物7-11均为二维层状结构。 (二)铜的磺酸盐与柔性双咪唑类配体形成的配位聚合物 合成了7种磺酸铜与柔性双咪唑类配体形成的配位聚合物，即[Cu(biim-4)<,2>(L6)<,2>](12)， [Cu(biim-4)<,2>(L7)<,2>] (13)，[Cu(biim-4)<,2>(HH<,2>O)](L8)<,2>·H<,2>O(14)， [Cu(L9)<,2>](biim-4)·8H<,2>O(15)，[Cu(biim-4)<,1.5>(H<,2>O)<,3>](L10)·2H<,2>O(16)， [Cu(biim-6)<,3>](L6)<,2>(17)，[Cu(biim-6)<,3>](L7)<,2>·H<,2>O(18)。其中L6=3-氨基-4-甲基苯磺酸根离子；L7=2-氨基-3，5-二甲基苯磺酸根离子；L8=4-氨基-2,5-二氯苯磺酸根离子；L9=8-羟基喹啉-5-磺酸根离子；L10=1，5-萘二磺酸根离子。 在这些化合物中，化合物12-14及17-18为二维的层状化合物，化合物15和16呈现出三维的超分子结构。值得注意的是在化合物14、17和18的结构中存在孔道。本文还对化合物14-18的热分析进行了讨论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

第二章实验部分

2.1试剂及药品

2.2仪器

2.3 X-射线衍射数据的收集及结构解析与精修

2.4本论文中所涉及配体的结构式

第三章过渡金属羧酸盐与柔性双咪唑配体配位聚合物的合成及晶体结构研究

3.1前言

3.2 1，4-(1-咪唑基)丁烷、1，5-二(1-咪唑基)戊烷和1，6-二(1-咪唑基)己烷的合成

3.3化合物1-11的合成及晶体结构

3.3.1[CuL1(biim-6)]·H2O(1)的合成

3.3.2[ZnL1(biim-6)]·H2O(2)的合成

3.3.3[CoL1(biim-6)]·H2O(3)的合成

3.3.4[MnL1(biim-6)]·H2O(4)的合成

3.3.5[MnL1(biim-4)](5)的合成

3.3.6[Co2(L2)2(biim-5)3(H2O)6]·8H2O(6)的合成

3.3.7[ZnL3(biim-6)](7)的合成

3.3.8[ZnL3(biim-5)](8)的合成

3.3.9[CdL3(biim-5)(H2O)]·H2O(9)的合成

3.3.10[CdL4(biim-5)]·H2O(10)的合成

3.3.11[CdL5(biim-6)(H2O)2](11)的合成

3.4化合物1-11的结构

3.4.1[CuL1(biim-6)]·H2O(1)、[ZnL1(biim-6)]·H2O(2)、[CoL1(biim-6)]·H2O(3)和[MnL1(biim-6)]·H2O(4)的晶体结构

3.4.2[MnL1(biim-4)](5)的晶体结构

3.4.3[Co2(L2)2(biim-5)3(H2O)6]·8H2O(6)的晶体结构

3.4.4[ZnL3(biim-6)](7)的晶体结构

3.4.5[ZnL3(biim-5)](8)的晶体结构

3.4.6[CdL3(biim-5)(H2O)]·H2O(9)的晶体结构

3.4.7[CdL4(biim-5)]·H2O(10)的晶体结构

3.4.8[CdL5(biim-6)(H2O)2](11)的晶体结构

3.4.9化合物1-11的结构讨论

第四章磺酸铜与柔性双咪唑配位聚合物的合成及结构研究

4.1前言

4.2化合物12-18的合成

4.2.1[Cu(biim-4)2(L6)](12)的合成

4.2.2[Cu(biim-4)2(L7)2](13)、[Cu(biim-4)2(H2O)](L8)2·H2O(14)、[Cu(L9)2](biim-4)·8H2O(15)、[Cu(biim-4)1.5(H2O)3](L10)·2H2O(16)、[Cu(biim-6)3](L6)2(17)、[Cu(biim-6)3](L7)2·H2O(18)的合成

4.3化合物12-18的结构

4.3.1[Cu(biim-4)2(L6)](12)的晶体结构

4.3.2[Cu(biim-4)2(L7)](13)的晶体结构

4.3.3[Cu(biim-4)2(H2O)](L8)2·H2O(14)的晶体结构

4.3.4[Cu(L9)2](biim-4)·8H2O(15)的晶体结构

4.3.5[Cu(biim-4)1.5(H2O)3](L10)·2H2O(16)的晶体结构

4.3.6[Cu(biim-6)3](L6)2(17)的合成

4.3.7[Cu(biim-6)3](L7)2·H2O(18)的合成

4.3.8化合物12-18的结构讨论

4.3.9化合物12-18的热分析表征

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

致谢

在学期间公开发表论文