聯(lián)咪唑及其衍生物構(gòu)筑的配位聚合物合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究.pdf

1、配位聚合物由于結(jié)構(gòu)上的多樣性以及在催化、非線性光學(xué)、熒光材料、孔道材料、微電子學(xué)等方面潛在的應(yīng)用價(jià)值，近年來這一領(lǐng)域的研究在超分子化學(xué)和晶體工程方面成為人們廣泛關(guān)注的課題。 配位聚合物結(jié)構(gòu)容易受到多種因素的影響，例如金屬離子的配位構(gòu)型、有機(jī)配體的幾何構(gòu)型、原料的摩爾配比以及適宜的反應(yīng)條件，都將影響配合物的最終結(jié)構(gòu)。有機(jī)配體在配位聚合物的構(gòu)筑過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此，越來越多的人致力于設(shè)計(jì)合適的有機(jī)配體來合成新穎的配位聚和物。其

2、中，含氮類配體和含氧類配體受到大家的關(guān)注，這可能是由于sp2雜化的氮或氧在芳香環(huán)或其他不飽和體系中與金屬配位時(shí)均是良好的電子給體的緣故。目前，化學(xué)家們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了兩種配體與一種金屬組裝或一種配體同兩種金屬組裝進(jìn)而構(gòu)筑配位聚合物。此外，配位聚合物的合成方法多種多樣，例如傳統(tǒng)的溶劑揮發(fā)法以及新涌現(xiàn)出來的室溫?cái)U(kuò)散法、水(溶劑)熱法、柱撐的方法等。目前合成出的配位聚合物已經(jīng)展示出極為豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型，如一維的直鏈、Zig-Zag鏈、螺旋鏈、索烴

3、和環(huán)軸烴結(jié)構(gòu)；二維的蜂巢型、石墨型、方格型和磚墻型；三維的金剛石和立方格子型等等。 本論文利用三種配體聯(lián)咪唑(H2biim)、2，2’-二(1，1’-3-甲基-吡啶)聯(lián)咪唑(L1)、2，2，-二(1，1’-4-甲基一吡啶)聯(lián)咪唑(L2)與過渡金屬離子以及第二配體苯二酸反應(yīng)合成新型配位聚合物，研究這類化合物的合成條件及規(guī)律，分析網(wǎng)絡(luò)所屬的拓?fù)漕愋?，考察分子間作用力，配體的幾何構(gòu)型，輔助配體對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響等規(guī)律，探究分子自組裝原

4、理，探索新類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，尋找拓?fù)漕愋秃徒Y(jié)構(gòu)的內(nèi)部聯(lián)系，預(yù)言新型拓?fù)浜托陆Y(jié)構(gòu)的形成、以及新物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能間的關(guān)系。 利用水熱合成方法，合成了9種新型的金屬-有機(jī)配位聚合物，通過元素分析和單晶X-射線衍射對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，對(duì)由dm過渡金屬離子形成的化合物的光致發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了初步研究。 1.利用聯(lián)咪唑配體以及第二配體和鎘鹽在水熱條件下反應(yīng)，得到兩種不同構(gòu)型的配位聚合物。x-射線研究表明配合物[cd2(Hbiim)4]n1

5、呈現(xiàn)三維的金剛石拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配合物[Cd(H2biim)2(C4O4H2)]n 2呈現(xiàn)三維超分子結(jié)構(gòu)，并分析了配體的配位模式、考察了第二配體的引入對(duì)配合物結(jié)構(gòu)的影響。 2.利用L1配體與不同的金屬離子以及第二配體在水熱條件下反應(yīng)，我們成功得到五個(gè)結(jié)構(gòu)不同的配合物，其中包括三維的具有自穿現(xiàn)象的配合物[Zn2(L1)(m-bdc)2]3，二維的框架結(jié)構(gòu){[Cd(L1)(m-bdc)]·H20}n4，二維的(4，4)格子Co(L1)0.

6、5(m-bdc)(H2O)]n5，三維的具有(3，8)-混連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[Zn5(L1)2(p-bdc)5(H2O)]n6和三維的具有扭曲的α-Po拓?fù)涞腫Zn5(L1)2(p-bdc)5(H2O)]n7。研究了配體的配位模式以及不同金屬離子和第二配體的引入對(duì)其最終結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)研究了d10金屬所形成的配合物的熒光性質(zhì)。 3.利用L2配體與過渡金屬離子以及不同的第二配體在水熱條件下反應(yīng)，我們成功得到兩個(gè)未見報(bào)道的具有扭曲的α-