吡啶羧酸类配体构筑的新型功能配合物的合成、晶体结构及性质研究

摘要

进入新世纪以来，超分子化学、配位化学和晶体工程呈现出快速发展之势，结构新颖、性质优良且具有潜在应用价值的配合物的设计和合成逐步成为了现代配位化学新领域的热门研究对象。本文选用吡啶羧酸类配体5-氟烟酸和5-(6-羧基吡啶-3-基)-间苯二甲酸与过渡金属(MnⅡ、CoⅡ、CdⅡ、ZnⅡ和NiⅡ)和稀土金属(LaⅢ、PrⅢ、NdⅢ、EuⅢ、GdⅢ、TbⅢ和TmⅢ)在水热条件下反应，合成了二十三个不同维度的具有较高热稳定性和优良光学、磁学性能的过渡金属配合物和稀土金属配合物。通过X-射线单晶衍射技术测定了其结构，采用元素分析和红外光谱对其进行了表征，利用PXRD分析了其纯度，通过分析其热重数据研究了它的热稳定性，同时还在光学和磁学方面对相关配合物的性质进行了研究。全文内容可分为三章，主要简介如下：　　第一章：从概念和发展层面对超分子化学与晶体工程以及配位化学与配合物进行了简要介绍；概述了配合物的合成方法，构筑过程中影响配合物结构的主要因素，配合物结构的多样性以及配合物在实际中的应用和潜在的应用价值。　　第二章：以5-氟烟酸(5-FnicH)作配体，与过渡金属NiⅡ、CoⅡ和CdⅡ在2,2′-联咪唑(H2biim=2,2′-biimidazole)或1,10-邻菲罗啉(phen=1,10-phenanthroline)作辅助配体的条件下合成了五个过渡金属配合物(1–5)；与稀土金属LaⅢ、PrⅢ、NdⅢ、EuⅢ、GdⅢ、TbⅢ和TmⅢ在1,10-邻菲罗啉作辅助配体的条件下合成了八个稀土功能配合物(6–13)。探讨了5-氟烟酸配体的配位模式及由其构筑的配合物的结构特点，通过X-射线单晶衍射技术测定了其结构，用元素分析和红外光谱对其进行了表征，利用PXRD分析了其纯度，与此同时还对配合物的热稳定性、发光性能及磁性质做了研究。　　第三章：以5-(6-羧基吡啶-3-基)-间苯二甲酸(H3L)作配体，与过渡金属MnⅡ、CoⅡ、CdⅡ、ZnⅡ和NiⅡ在辅助配体4,4′-联吡啶(4,4′-bipy=4,4′-bipyridine)、2,2′-联咪唑或1,10-邻菲罗啉存在的条件下反应得到十个功能配合物(14–23)。探讨了5-(6-羧基吡啶-3-基)-间苯二甲酸配体的配位模式及由其构筑的配合物的结构特点，通过X-射线单晶衍射技术测定了其结构，用元素分析和红外光谱对其进行了表征，利用PXRD分析了其纯度，研究了模板效应对配合物结构的影响，此外还对配合物的热稳定性、发光性能及磁性质做了研究。

目录

声明

第一章 前言

1.1 超分子化学和晶体工程简介

1.2 配位聚合物

1.2.1 配位化学与配位聚合物简介

1.2.2 配位聚合物的合成方法

1.2.3 影响配位聚合物结构的因素

1.2.4 配位聚合物的结构

1.2.5 配位聚合物的实际应用

1.4 本文选题的目的和意义

1.5 本文取得的主要研究成果

参考文献

第二章 以5-氟烟酸构筑的配合物的合成、结构和性质研究

2.1 实验部分

2.1.1 试剂与仪器

2.1.2 配合物1–13的合成

2.1.3 配合物1–13的晶体结构测定

2.2 结果与讨论

2.2.1 配合物1–13的晶体结构

2.2.2 5-氟烟酸的配位模式和配合物1–13的结构比较

2.2.3 配合物1–13的热稳定性和PXRD分析

2.2.4 配合物3、4、9、11和13的发光性能

2.2.5 配合物1、2、7、8、10和12的磁学性质

2.3 小结

参考文献

第三章 以5-(6-羧基吡啶-3-基)-间苯二甲酸构筑的配合物的合成、结构和性质研究

3.1 实验部分

3.1.1 试剂与仪器

3.1.2 配合物14–23的合成

3.1.3 配合物14–23晶体结构的测定

3.2 结果与讨论

3.2.1 配合物14–23的晶体结构

3.2.2 H2L–/HL2–/L3–不同的配位模式和配合物14–23的结构比较

3.2.3 配合物14–23的热稳定性和PXRD分析

3.2.4 配合物14和20的发光性能研究

3.2.5 配合物16–19和21–23的磁性质研究

3.3 小结

参考文献

结论

在学期间取得的科研成果

致谢