基于多羧酸構筑的配位聚合物的自組裝、結(jié)構與性質(zhì)研究.pdf

1、作為有機-無機雜化材料的代表，配位聚合物在在氣體存儲以及純化、光學、磁學、分子識別、催化以及光催化等領域里具有巨大的應用潛力，使其成為當今材料學、化學、物理學和晶體工程學等領域的研究熱點之一。本論文選擇剛性的具有聯(lián)苯結(jié)構的四羧酸配體、以及自行設計合成兩種同時含有咪唑基團和羧酸的雙功能配體含，通過與過渡和稀土離子自組裝，合成了三個系列共41個不同維度的配位聚合物，并通過X-射線單晶衍射、元素分析、X-射線粉末衍射、熱重分析、熒光分析、變溫

2、磁化率等技術對它們進行了表征。全文共分為五章，各章內(nèi)容如下:
　　第一章前言，簡單介紹了配位聚合物的研究進展，以及在自組裝過程中的影響因素并有選擇性的重點描述了配位聚合物材料發(fā)展的新方向及新思路。
　　第二章中，利用四種具有聯(lián)苯結(jié)構的芳香四羧酸配體與過渡金屬離子在雙咪唑輔助配體存在的情況下自組裝，得到14個配位聚合物[M(tptc)0.5(1,3-bimb)(H2O)]n(M=Nifor1，Mnfor2),{[Ni(tptc

3、)0.5(1,4-bmib)]·0.25H2O}n(3),{[Ni(tptc)0.5(4,4'-bibp)2(H2O)]·2H2O}n(4),{[Ni(tptc)0.5(4,4'-bimbp)1.5(H2O)]·H2O}n(5),[Cu(H2tpt)(1,4-bidb)]n(6),{[Co2(tpt)(1,3,5-tib)(H2O)]·7H2O}n(7),{[Ni(tpt)0.5(1,3-bimb)]·H2O}n(8),{[Zn(qpt

4、)0.5(1,4-bimb)]·3H2O}n(9),{[Zn(qpt)0.5(1,3-bimb)]·H2O}n(10),[Co(H2Oabtc)(bibp)]n(11),{[Mn1.5(Oabtc)(H2O)2]·(H2bmib)0.5·H2O}n(12),[Cd1.5(O2abtc)]·(H2bmib)0.5·2H2O}n(13)，和[Cd(nip)(bibp)]n(14)。通過X-射線單晶衍射結(jié)構分析得到單晶結(jié)構分別為二維層狀結(jié)構和

5、三維骨架結(jié)構。結(jié)構對比表明具有不同長度和柔性的雙咪唑輔助配體對結(jié)構有著重要的。
　　第三章中，利用設計合成的W形1，3-二(2'，4'-苯二羧酸)苯與過渡金屬在雙咪唑輔助配體存在的情況下自組裝，得到13個配位聚合物:[Ni(H2DDB)(H2O)2(μ2-H2O)]n(15),[Ni1.5(DDB)(1,4-bib)1.5(H2O)]n(16),{[Ni2(DDB)(1,3-bib)2(μ2-H2O)]·2H2O}n(17),[C

6、u2(H2DDB)2(1,4-bib)2]·H2O(18),{[Cu1.5(HDDB)(1,2-bimb)]·H2O}n(19),[Co1.5(HDDB)(1,4-bib)1.5(H2O)]n(20),{[Co2(DDB)(1,3-bib)2(μ2-H2O)]·H2O}n(21),[Zn(H2DDB)(H2O)2(μ2-H2O)]n(22),[Zn2(DDB)(1,4-bimb)]n(23),[Zn2(DDB)(1,3-bimb)]n(

7、24),{[Zn4(DDB)(HDDB)(1,3-bmib)2Cl]·H2O}n(25),[Cd2(DDB)(1,3-bimb)]·H2O}n(26),和{[Cd2(DDB)(1，3-bmib)(H2O)0.5]H2O}n(27)。其結(jié)構從0D化合物，一維鏈結(jié)構，二維層狀結(jié)構到三維骨架結(jié)構。此外，還對合成化合物的熱穩(wěn)定性以及熒光磁性等性質(zhì)，以及化合物22-27的光催化活性進行了研究。
　　第四章中，利用設計合成的咪唑羧酸雙功能配體

8、與過渡金屬和稀土離子在水熱條件下反應得到兩個系列共14個配位聚合物:[M(ITA)]·0.5H2O}n(M=Zn(28),M=Mn(29)),[Zn(ITA)(bib)0.5]·1.5H2O}n(30),{[Ni(ITA)(bib)0.5(H2O)3]·H2O}n(31),{[Zn(ITA)(bimb)0.5]·0.5H2O}n(32),[Cd(ITA)(bimb)0.5(H2O)2]n(33),[La2(BTA)1.5(ox)1.5(

9、H2O)3]n(34),[Nd(BTA)(ox)0.5(H2O)]n(35),{[Ln(HBTA)(ox)(H2O)]·xH2O}n(Ln=Pr，x=0(36)，Ln=Sm，x=0(37)，Ln=Dy，x=1.5(38)，Ln=Eu，x=1(39)),[Ln(BTA)(SO4)0.5(H2O)]n(Ln=Eu(40)，Ln=Tb(41))。配合物都是多維的層狀或骨架化合物。此外，本文對合成d10配合物的熒光及光催化活性進行了研究，并進一