双(2-甲基咪唑)配体构筑的配位聚合物的合成、结构和性质研究

摘要

咪唑类配位聚合物新型功能材料因其在气体存储、手性分离、微电子学、磁性、非线性光学和催化等领域的潜在应用和迷人的拓扑结构而受到众多关注。双咪唑桥联配体在自组装过程中具有很强的配位能力和多变的配位模式，可以构建有趣的拓扑结构、性质独特的配位聚合物。本论文通过柔性双咪唑桥联配体和多元羧酸配体配体体系，合成了13个配位聚合物。并利用元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射等手段对其进行了分析表征。
　　本研究主要内容包括：⑴使用柔性配体1,4-(2-甲基咪唑-1-亚甲基)苯(bix)和多羧酸配体通过水热法合成了5个铜(II)配位聚合物{[Cu4(OH)2(bix)2(1,2,4btc)2(H2O)2]?3H2O}n(1)，[Cu2(bix)(ip)2]n(2)，[Cu2(bix)(Meip)2]n(3)，{[Cu2(bix)(pbda)2]?H2O}n(4)和{[Cu2(bix)1.5(2,5-pydc)2(H2O)]?2H2O}n(5)。1–5结构具有多样性。其中1具有基于[Cu2(μ-OH)]双核铜簇构建成的(3,5)-连接的二维网络结构，2和3都是二重穿插的三维pcu网格结构，4的结构是一种罕见的6-连接的三维自连锁框架，其拓扑符号是(44·610·8)，而5是(3,4)-连接的二维网络结构，其拓扑符号是(42·6)(42·63·8)。1–5可以作为高效广谱的光催化剂，在可见光照射下对于降解亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙均表现出良好的光催化性能。而且1–5非常稳定，并且很容易从反应体系中分离出来而便于循环使用。⑵利用柔性配体bix以及多羧酸配体通过水热法合成了5个镉(II)配位聚合物{{[Cd3(H2O)2(bix)(btc)2]?2H2O}n(6)，{[Cd2(bix)(pdc)2]?H2O}n(7)，{[Cd(bix)(mal)]?H2O}n(8)，[Cd3(bix)3(ssal)2(H2O)2]?2H2O}n(9)和[Cd(bix)(sal)2]n(10)。6具有基于[Cd3(H2O)2]三核镉簇形成的(3,8)-连接的三维网络结构，7具有三重互相穿插的三维网络，8是个二维(4,4)网格结构，9具有二维(6,4)网格结构，10是一维链状结构。对6–10的荧光性质进行了研究。⑶采用柔性配体bix与多羧酸配体经水热法设计合成了3个锌(II)配位聚合物{[Zn(bix)(male)]?H2O}n(11)，[Zn2(bix)(pim)2]n(12)和[Zn(bix)(aze)]n(13)。11、12和13分别具有特殊的二维(6,3)网格、(3,4)-连接的三维网络结构以及二维(4,4)网格结构。并研究了11–13的荧光性质。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1配位化学的研究进展

1.2氮杂环-羧酸配体的配位化学

1.3配位聚合物的合成方法以及表征手段

1.4 论文选题研究意义

参考文献

第二章 铜配位聚合物的结构及降解有机染料研究

2.1 实验部分

2.2晶体结构的测定

2.3结构分析及讨论

2.4配位聚合物的差热分析

2.5配位聚合物的紫外-可见光谱分析

2.6配位聚合物的光催化性能分析

2.7本章总结

参考文献

第三章 镉配位聚合物的的合成、结构及其荧光性质

3.1配位聚合物的合成

3.2晶体结构测定

3.3结构分析及讨论

3.3配位聚合物的差热分析

3.4配位聚合物的荧光性质

3.5本章总结

参考文献

第四章 锌配位聚合物的的构建及其性质的研究

4.1配位聚合物的合成

4.2晶体结构的测定

4.3结构分析及讨论

4.4配位聚合物的差热分析

4.5配位聚合物的荧光性质

4.6本章总结

参考文献

总结

攻读硕士学位期间发表的文章

附录：论文中所用的缩写及简称

致谢