新型金属二膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征与性能研究

摘要

本论文以具有功能性结构特征的4-氨甲基苯甲酸双膦酸(H5L=4-HOOC-C6H4-CH2N(CH2PO3H2)2)为配体，通过水热合成技术，合成出8种尚未见文献报道的具有优良性能的金属二膦酸盐功能材料。通过X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、IR光谱和TG分析等测试手段，对化合物的晶体结构及骨架热稳定性进行了相关研究。利用表面光电压谱、场诱导表面光电压谱及荧光光谱对所合成化合物的表面光电性能和荧光性能进行了深入研究。本文还通过荧光测试手段进一步探究了化合物6-8对于烷基醇化合物客体分子的识别作用。所合成化合物的分子式如下:
　　(1)Ni2[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}2(H2O)2]·3H2O
　　(2){NH(CH2)2NH}0.5[Cu{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}]
　　(3)Cu2[{OOCC6H4CH2N(CH2PO3)(CH2PO3H)}(H2O)2]
　　(4)Pb2[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3)2]
　　(5)Pb[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2]
　　(6)Ca[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}(H2O)]
　　(7)Ca[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H2)(CH2PO3H)]2
　　(8)Ba[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}(H2O)]
　　在8种合成的金属膦酸盐配位聚合物中，均是以4-胺甲基苯甲酸双膦酸为配体，通过水热合成技术获得。X-射线单晶衍射结果表明，化合物1通过氢键作用构筑成二维超分子结构，化合物2、4和6通过氢键作用构成三维超分子结构，化合物3是三维骨架结构，化合物5是二维层状结构，化合物7和8通过π-π堆积作用构筑成三维超分子结构。对合成的化合物进行TG分析，结果表明化合物2、6-8具有较高的热稳定性。表面光电压谱图和场诱导表面光电压谱图表明化合物2和3具有p型半导体材料的特征。荧光测试表明，化合物4-8均表现出蓝光发光性能。通过荧光手段对化合物6-8的分子识别性能进行研究，结果表明它们对烷基醇分子具有很好的选择性识别作用。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 金属膦酸盐配位聚合物概述

1．2 国内外研究现状

1．2．1 直接反应法

1．2．2 引入第二配体法

1．2．3 引入模板剂法

1．3 课题的提出

第二章 实验总述

2．1 试剂与原料

2．2 仪器与测试

2．2．1 元素含量的测定

2．2．2 红外光谱表征(IR)

2．2．3 热重分析(TG)

2．2．4 X-射线单晶衍射结构分析

2．2．5 X-射线粉末衍射结构分析

2．2．6 荧光分析(LR)

2．2．7 表面光电压分析

2．3 化合物的合成方法

2．4 分子识别性质中溶液的制备方法

第三章 4-氨甲基苯甲酸双膦酸过渡金属膦酸盐的设计合成、结构表征及性质研究

引言

3．1 二维超分子Ni2[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}2(H2O)2]·3H2O的合成、结构及性质研究

3．1．1 实验部分

3．1．2 结果与讨论

3．2 {NH(CH2)2NH}0．5[Cu{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}](2)的合成、结构及性质

3．2．1 实验部分

3．2．2 结果与讨论

3．3 三维骨架Cu2[{OOCC6H4CH2N(CH2PO3)(CH2PO3H)}(H2O)2](3)的合成、结构及性质研究

3．3．1 实验部分

3．3．2 结果与讨论

第四章 4-氨甲基苯甲酸双膦酸主族金属膦酸盐的设计合成、结构表征及性质研究

引言

4．1 三维超分子Pb2[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3)2]的合成、结构及性质研究

4．1．1 实验部分

4．1．2 结果与讨论

4．2 二维层状Pb[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2]的合成、结构及性质研究

4．2．1 实验部分

4．2．2 结果与讨论

4．3 三维超分子Ca[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}(H2O)]的合成、结构及性质研究

4．3．1 实验部分

4．3．2 结果与讨论

4．4 三维超分子Ca[HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H2)(CH2PO3H)]2的合成、结构及性质研究

4．4．1 实验部分

4．4．2 结果与讨论

4．5 三维超分子Ba[{HOOCC6H4CH2N(CH2PO3H)2}(H2O)]的合成、结构及性质研究

4．5．1 实验部分

4．5．2 结果与讨论

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢