铜-含氮有机配离子-多金属钨酸盐的水热合成、晶体结构及表征

摘要

本论文选用螯合配体邻菲啰啉 (phen) 和桥连配体4，4’-联吡啶 (4，4’-bipy) 为有机组分，多酸阴离子为无机组分，利用水热技术，通过调节反应条件和反应原料合成了七种未见文献报道的铜-有机氮-多金属钨酸盐化合物，通过元素分析、UV-vis、IR、TGA-DTA和单晶X-射线分析对这些晶体的结构进行了表征，初步研究了化合物5的磁性和电化学性质。 1．以Keggin多阴离子为模板剂，水热合成和结构表征了3种新型杂多金属钨酸盐化合物：{[Cu(bipy)<,2>·(H<,2>O)<,2>]<,4>}·{SiW<,12>O<,40>]<,2>}·{(bipy)<,4>4}·8H<,2>O(1){Cu(biPy)<,2>·(H<,2>O)<,2>}·{Cu(bipy)<,2>}[HSiW<,12>O<,40>]·2OH<,2>O(2)[Cu<'+>(4，4’-bipy)]<,2>·[H<,2>SiW<,12>O<,40>]·2H<,2>O(3)；(bipy=4，4’-bipyridine)化合物1和2是以Keggin为模板构筑的具有孔洞的三维配位聚合物，是多酸阴离子通过氢键连接二维金属一有机网络形成的，并且多酸阴离子与联吡啶或水簇交替位于孔洞内。1和2的成功制备表明了一种构筑具有孔洞的三维POM分子基配位聚合物的自组装方法。由于金属一有机聚合物和POM结构的多样性，只要选择合适的POM单元以及金属一有机亚结构，可制得一批结构新颖的具有孔洞的三维POM分子基配位聚合物，从而丰富以POM为基础的杂化材料；化合物3具有类似火车轨道的一维链状结构，由金属有机双链连接Keggin多阴离子形成的。 2．基于同多和杂多金属钨酸盐的3种超分子化合物：[Cu(phen)<,3>][W<,6>O<,19>](4)[Cu(phen)<,3>]<,2>[PW<,11> VO<,40>]．2H<,2>O(5)[Cu<'+>(phen)<,2>]<,4>[SiW<,12>O<,40>](6)(phen=1，10’-phenanthroline)化合物4是通过Lindqvist型同多金属氧酸盐和过渡金属配合物之间的氢键作用组装而成的三维超分子化合物；化合物5中的铜配位聚合物之间存在芳环的p-p堆积，多阴离子表面的氧原子与铜配合物之间存在氢键作用，这些氢键和p-p作用将化合物5构筑成具有1D孔道的三维结构，孔的大小为10.4×10.4 A<'2>，游离的水分子位于孔内；化合物6中的杂多阴离子呈面心密堆积模式，每个单包中阴离子的排列与NaCl离子晶体中的Cl<'-1>排列相同，配阳离子填充在空隙中。这三个化合物的成功制备表明了利用氢键连接过渡金属配合物和多阴离子来构筑多维超分子体系的可行性，并为超分子化学和晶体工程学提供了一些有意义的实验数据。 3．以过渡金属配合物修饰的Keggin多阴离子为建筑单元，水热合成和结构表征了1种新型多金属氧酸盐化合物：[{Cu(phen)<,2>}<,2>SiW<,12>O<,40>](7)化合物7是双支撑化合物，在这里Keggin多阴离子作为双齿配体，同时提供一个桥氧和一个端氧与两个铜配合物以共价键相连，铜都是五配位的，配位几何构型不相同，Cu1是三角双锥构型，Cu2是四方锥构型。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1多金属氧酸盐概况

1.2多金属氧酸盐的研究进展

1.3选题依据和研究目的

1.4实验用试剂和测试手段

第二章以Keggin多阴离子为模板构筑的多金属氧酸盐-配位聚合物的合成与表征

2.1实验部分

2.2表征

2.3结果与讨论

2.4小结

第三章芳环堆积和氢键作用构筑的多金属氧酸盐超分子化合物的合成、表征及性质研究

3.1实验部分

3.2表征

3.3磁性和电化学性质

3.4结果与讨论

3.5小结

第四章基于Keggin型多阴离子为构筑单元的双支撑型化合物的合成及表征

4.1实验部分

4.2表征

4.3结果与讨论

4.4小结

结论

参考文献

致谢

硕士期间发表论文