双(4-取代三氮唑)配合物的合成、结构及性质研究

摘要

随着现代工业的快速发展，工业废水已俨然成为一个急需解决的全球性问题。在污水的处理方面，配位聚合物(CPs)具有潜在的应用价值。双4-取代三氮唑类配合物中4-取代三氮唑配体具有多个配位点，它们与过渡金属离子及羧酸类配体构筑的配合物具有多变的空间结构以及独特的性质及功能。因此，研究双4-取代三氮唑类配体构筑的配合物在环境保护中具有十分重要的意义。本文合成了一个包含两个1,2,4-三氮唑的半柔性配体 mtrb=1,3-bis(1,2,4-triazol-4-yl)benzene，将mtrb作为主配体，与过渡金属离子Cu(II)、Cd(II)、Zn(II)以及多种多元羧酸配体设计合成了12个配合物，测定了其晶体结构，并研究了部分配合物的光催化、吸附以及荧光性质。
　　本研究主要内容包括：⑴采用mtrb配体，与金属Cu(II)通过三个不同的羧酸配体合成了三个结构各异的配合物：{[Cu4(OH)2(mtrb)2(meip)(SO4)2]?9H2O}n(1)，{[Cu4(OH)2(mtrb)2(sub)(SO4)2]?8H2O}n(2)，{[Cu4(OH)2(mtrb)2(btc)2(H2O)2]?H2O}n(3)。配合物1-3都是“四核羟基铜”配合物；1和2都是新颖的二维结构；3是(3,8)-连接的三维结构。配合物1-3具有催化性质，研究了其在紫外光照射下催化降解有机染料的性能。配合物1和2表现出良好的光催化活性，因此可以作为优良的光催化剂应用于降解污水中的有机污染物。⑵用mtrb配体与金属 Cu(II)通过对苯二乙酸(1,4-bda)设计合成了{[Cu4(OH)2(mtrb)2(1,4-bda)2]Br2?6H2O}n(4)。配合物4具有基于“四核羟基铜”[Cu4(μ3-OH)2]的(3,10)-连接的三维多孔结构，并且具有罕见的金属阳离子骨架的孔道结构，与 Cr2O72-可进行单晶到单晶的转换。同时研究了其对 Cr2O72-离子吸附性能，经过五种阴离子干扰实验的研究，其表现出了对 Cr2O72-离子高效的选择性吸附，因而可以为高效环保的吸附剂应用到含Cr2O72-离子的污水处理。⑶用mtrb配体与金属Cd(II)和Zn(II)同样通过不同的多羧酸配体设计合成了六个结构不同的配合物：{[Cd2(mtrb)0.5(meip)2(H2O)]?H2O}n(5)，{[Cd(mtrb)SO4]?2H2O}n(6)，[Zn(mtrb)(meip)?H2O]n(7)，[Zn(mtrb)(hip)?H2O]n(8)，[Zn(mtrb)(nbdc)]n(9)，[Zn(mtrb)(nip)]n(10)。5是双核的三维结构；6和8都是二维结构，通过分子间作用力形成三维结构；7、9和10都是一维结构。5-8均能发射出较强的荧光。⑷同样使用 mtrb配体与金属 Cu(II)通过具有还原性的羧酸配体提供不同的溶剂环境设计合成2种配合物：{[Cu8(mtrb)4Br5](SO4)1.5?2H2O}n(11)，{[Cu2(mtrb)Br]Br}n(12)。配合物11是具有的三重穿插的三维金刚石网络结构；12是一维结构。其具有d10电子构型也具有发光特性，同时配合物11还具有良好的催化降解甲基橙染料的光催化性能。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1配位化学的研究进展

1.2三氮唑类配体的配位化学

1.3 配合物的合成方法与表征

1.4 论文选题的研究意义

参考文献

第二章 Cu(II)配合物的合成、结构和催化性质研究

2.1 实验部分

2.2 配合物1-3晶体结构的测定和讨论

2.3 性质研究

参考文献

第三章 Cu(II)配合物合成、结构和吸附性质的研究

3.1 实验部分

3.2 配合物4晶体结构的测定及分析

3.3 性质研究

参考文献

第四章 Cd(II)/Zn(II)配合物的合成、结构和荧光性质研究

4.1 实验部分

4.2 配合物5-10晶体结构的测定及分析

4.3 性质研究

参考文献

第五章 Cu(I)配合物的合成、结构与性质的研究

5.1 实验部分

5.2 配合物11,12晶体结构的测定及分析

5.3 性质研究

参考文献

第六章 总结与展望

攻读硕士学位期间发表的文章

致谢