基于芳香多羧酸和含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、配位聚合物(coordination polymers，CPs)因其在氣體吸附與分離、離子交換、催化、分子磁性與發(fā)光等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值而引起人們的廣泛關(guān)注。在配位聚合物研究中，橋聯(lián)有機樞紐配體起著十分關(guān)鍵的作用，在特定的合成條件與給定金屬離子的情況下，有機橋連配體的柔性、長度和對稱性等將決定配位聚合物的結(jié)構(gòu)并進而決定其性質(zhì)與功能。因此，系統(tǒng)地改變有機配體可有效調(diào)控配合物最終性質(zhì)。羧酸類化合物因具有多個橋連片段，顯示多種配位方式，而

2、且能夠形成共價鍵以及π-π堆積和氫鍵給體（受體）等超分子作用力，是構(gòu)筑多功能材料的重要組件，其所形成的配位聚合物具有獨特的性能，在材料、分子識別和自組裝等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文以5-硝基-1，2，3-苯三酸或2，3'，5，5'-聯(lián)苯四甲酸(H4bptc)等為主體有機模塊，輔以氮雜環(huán)橋連有機配體與過渡金屬離子自組裝得到12個新型配位聚合物，并對它們的結(jié)構(gòu)與性能進行了表征。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.利用5-硝基-

3、1，2，3-苯三酸和1，3-二(1，2，4-三氮唑)丙烷以及銅鹽，在水熱條件下自組裝得到了一例具有dia拓?fù)涞娜S框架配合物:[Cu(Hnbta)(1，3-btp)]·2H2O(1)，用X-射線單晶衍射分析、元素分析、紅外光譜和X-射線粉末衍射分析對它的結(jié)構(gòu)進行了表征，并對配合物1催化β-雙羰基化合物的烯胺化反應(yīng)進行了研究，該非均相催化產(chǎn)率高，并且具有區(qū)域選擇性，即胺只與雙羰基化合物的β-羰基反應(yīng)，不與酯基以及α-羰基反應(yīng)，據(jù)我們所知配

4、合物1是第一例利用不飽和銅化合物作為催化劑來催化β-雙羰基化合物的烯胺化反應(yīng)。
　　2.利用2，3'，5，5'-聯(lián)苯四甲酸以及不同的雙咪唑類輔助配體與醋酸鎘在水熱條件下反應(yīng)合成了5個配位聚合物，{[Cd2(Hbptc)2(H2O)2]·(1，3-H2bip)}n(2)，{Cd2(bptc)(1,4-bib)(H2O)2}n(3),{[Cd2(bptc)(biyb)(H2O)2]·3H2O}n(4),{Cd(H2bptc)(bimb

5、)(H2O)}n(5)，{Cd2(bptc)(tib)(H2O)}n(6)。結(jié)構(gòu)研究表明配合物2-6分別表現(xiàn)為超分子、三維網(wǎng)狀、二維二重穿插以及三維自穿插結(jié)構(gòu)。同時對配合物2-6的熒光性能進行了研究。
　　3.采用2，3'，5，5'-聯(lián)苯四羧酸作為連接體，并選用柔性或剛性含氮配體為輔助配體，分別和醋酸鎳及醋酸錳自組裝，得到六個配位聚合物:{[Ni(H2O)6][Ni4(bptc)2(μ3-OH)2(H2O)2]}n(7),{[Mn

6、2(bptc)(bpy)2]·2H2O}n(8),{[Mn2(bptc)2(phen)4]·6H2O}n(9),{[Mn3(bptc)2(bipy)4(H2O)2]·6H2O}n(10),[Mn2(bptc)(biyb)2]n(11)，[Mn1.5(bptc)(biip)(H2O)]n(12)，用X-射線單晶衍射、元素分析、紅外光譜和X-射線粉末衍射對它們的結(jié)構(gòu)進行了表征，結(jié)構(gòu)研究表明化合物7-12分別表現(xiàn)為不同的三維網(wǎng)及三維超分子結(jié)構(gòu)