基于1，4-苯二硫乙酸配位聚合物的构筑、结构及其性能研究

摘要

配位聚合物由于结构上的多样性以及在电、磁性、催化、光等新材料领域潜在的应用价值，目前已经成为科学家们研究的热门方向之一。相对于刚性羧酸配体，柔性芳香羧酸配体具有更多的配位点，以致于可以形成多样的结构新颖的配合物。硫乙酸类化合物中含有可与金属配位的羧基和硫原子。在本论文中，我们报道了十二个配位聚合物的合成、结构以及性质。这十二个配合物都是基于1,4-苯二硫乙酸为主要配体，结合含氮的中性配体作为辅助配体，在水热条件下与不同的盐自组装而成的。 1.基于1，4-苯二硫乙酸为主要配体，结合含氮的中性配体作为辅助配体，在水热条件下与不同的d10金属盐反应得到6个d10金属配位聚合物，分别为：[Zn3L3(2，2'-bipy)2]n(1)，[ZnL(2，2'-bipy)(H2O)]a·0.7nH2O(2)，[ZnL(phen)(H2O)]n·0.35nH2O(3)，[Cd2L2(2，2’-bipy)2]n(4)，[ZnCIL0.5(bpp)]n(5)，[Ca2L2(Phen)4(H2O)2]n·nL·2nH2O(6)。配合物1和4是二维层状结构，配合物2，3，5是一维链状结构，并通过O—H…O氢键连接成二维结构，而配合物6是零维构型，O—H…O氢键连接成一维链状结构。配合物1-6在室温固体状态下表现出较强的荧光。 2.配合物[Ni2L2(Bpp)2(H2O)]n(7)是含Ni(II)的金属配合物，是一个具有8-连接点的(423，65)三维的拓扑网络结构，Ni(II)离子间存在弱的反铁磁交换作用。8是一个(4，4)连接拓扑符号为(425262)(42566473)2三维结构，存在着反铁磁交换作用。9是一个含线性三核锰结构单元的二维结构，存在着反铁磁交换作用。 3.合成了3个含钴的配合物，即为：[Co2L(Phen)2(H2O)4]n·nL·6nH2O(10)，[CoL(2，2-bipy)(H2O)]n(11)，[CoL(2，2'-bipy)(H2O)2]n(12)。配合物10和11中L2-均采取硫和氧螯合配位的配位模式，而12则采取单齿配位，研究了它们的循环伏安图。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1配位聚合物

1.1.1配位聚合物的概念及其研究状况

1.1.2配位聚合物的合成方法

1.1.3配位聚合物结构影响因素

1.2羧酸类配体构筑的配位聚合物

1.2.1有机羧酸配体的研究意义

1.2.2刚性的芳香羧酸的研究

1.2.3柔性的芳香羧酸的研究

1.3羧酸类配位聚合物的潜在应用

1.3.1发光材料

1.3.2分子基磁性材料

1.4选题依据

第二章 实验部分

2.1配体及其配合物的合成

2.1.1主要试剂

2.1.2 1,4-苯二硫乙酸(H2L)配体的制备

2.1.3金属配合物的制备

2.2元素分析与谱学表征

2.2.1元素分析

2.2.2红外光谱(IR)

2.2.3热重(TG)分析

2.2.4荧光光谱

2.2.5电化学分析

2.2.6磁性分析

2.3 X射线衍射实验和单晶结构分析

2.3.1 X射线衍射实验

2.3.2单晶结构分析

第三章d10金属配合物的结构与荧光性

3.1配合物1-6晶体结构讨论

3.1.1配合物[Zn3L3(2，2’-bipy)2]n(1)的晶体结构

3.1.2配合物[ZnL(2，2’-bipy)(H2O)]n·0.7nH2O(2)的晶体结构

3.1.3配合物[ZnL(phen)(H2O)]n·0.35nH2O(3)的晶体结构

3.1.4配合物[Cd2L2(2，2’-bipy)2]n(4)的晶体结构

3.1.5配合物[ZnClL0.5(bpp)]n(5)的晶体结构

3.1.6配合物[Cd2L2(phen)4(H2O)2]n·nL·2nH2O(6)的晶体结构

3.2配合物1-6的热重分析

3.3配合物1-6的荧光性能

3.4本章小结

第四章Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)金属配合物的结构和磁性

4.1配合物7-9晶体结构讨论

4.1.1配合物[Ni2L2(bpp)2(H2O)]n(7)的晶体结构

4.1.2配合物[CoL(4，4’-bipy)]n的晶体结构(8)

4.1.3配合物[Mn3L3(Phen)2]n的晶体结构(9)

4.2配合物7-9的热重分析

4.3配合物7-9的磁性分析

4.4本章小结

第五章Co(Ⅱ)配合物的结构与电化学性质

5.1配合物10-12晶体结构

5.1.1配合物[Co2L(phen)2(H2O)4]n·nL·6nH2O(10)的晶体结构

5.1.2配合物[CoL(2，2’-bipy)(H2O)]n(11)的结构

5.1.3配合物[CoL(2，2’-bipy)(H2O)2]n(12)的晶体结构

5.2配合物10-12的热重分析

5.3配合物10-12的电化学性质

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢