由非對稱配體構(gòu)筑的新型配位化合物的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究.pdf

1、本論文利用四種不對稱配體(3，4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸、4,5-咪唑二羧酸和1,2,4-苯三羧酸)與過渡金屬離子和鑭系金屬離子合成新型骨架化合物，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，輔助配體對于整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響等規(guī)律，探究分子自組裝原理，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。 利用水熱技術(shù)和水溶液

2、合成方法，合成了29種新型的金屬-有機(jī)骨架化合物，通過元素分析，IR，XRPD，TG和單晶X-射線衍射對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，對化合物的熱穩(wěn)定性、磁學(xué)特性和熒光性質(zhì)進(jìn)行了初步研究。 1.利用3,4-吡啶二羧酸和不同構(gòu)型的共配體與過渡金屬，以及鑭系金屬在水熱條件下反應(yīng)，成功得到12個(gè)不同維數(shù)的骨架化合物，其中包括6個(gè)由過渡金屬構(gòu)筑的三維網(wǎng)絡(luò)，3個(gè)由過渡金屬構(gòu)筑的二維層狀網(wǎng)絡(luò)，3個(gè)由鑭系金屬構(gòu)筑的二維層狀化合物，并考察了共配體的引入對

3、所得化合物網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠绊憽?2.利用2,5-吡啶二羧酸和鑭系金屬離子在水熱條件下反應(yīng)，成功得到5個(gè)三維的骨架化合物，并考察了所得化合物網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)漕愋汀?3.利用4,5-咪唑二羧酸和過渡金屬離子和鑭系金屬離子在水熱條件下反應(yīng)，成功得到8個(gè)具有不同維數(shù)的骨架化合物：[Zn(H2IDC)2(H2O)2]n(18)[Cd(HIDC)(H2O)2]n(19)[Cd(HIDC)(phen]n(20)[Sm(HIDC)(ox)0.5(

4、H2O)](21)[Pr(HIDC)(ox)0.5(H2O)2]·H2O(22)[Sm2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(23)[Eu2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(24)[Gd2(IDC)2(H2O)3]·1.5H2O(25)化合物18～20是由H3IDC和d10金屬構(gòu)筑的三維超分子網(wǎng)絡(luò)?；衔?1和22是由H3IDC，草酸配體、和鑭系金屬離子構(gòu)筑的二維層狀結(jié)構(gòu)，其中化合物21是第一個(gè)具有分子雙層結(jié)構(gòu)的(3，4)-

5、連接的網(wǎng)絡(luò)?；衔?3～25是由H3IDC和鑭系金屬離子共同構(gòu)筑的具有三維開放式骨架的配位化合物，其結(jié)構(gòu)中由二重螺旋鏈和三重螺旋鏈共同盤繞而成的一維螺旋股是目前為止由鑭系元素參與構(gòu)筑的最高重的螺旋股。 4.利用不對稱三齒羧酸配體1,2,4-苯三羧酸和過渡金屬離子構(gòu)筑了4個(gè)不同維數(shù)的金屬-有機(jī)骨架化合物： [Cu2(HBTC)2(H2O)2(μ2-H2O)]·2H2O(26)[Zn2(HBTC)2(H2O)3]n(27)[

6、Ni(BTC)2(4,4'-bpy)2(H2O)5]·1.5H2O(28)[Ni(4,4'-bpy)(H2O)4][Ni(HBTC)2(4,4'-bpy)(H2O)2]·2H2O(29)化合物26顯示了新穎的手臂形層狀結(jié)構(gòu)，化合物27的三維網(wǎng)絡(luò)中含有規(guī)則的一維隧道?；衔?8呈現(xiàn)新穎的螺旋柱撐的三維骨架結(jié)構(gòu)，而化合物29的結(jié)構(gòu)中存在晶體學(xué)獨(dú)立的陰陽離子鏈。研究了由d10金屬構(gòu)筑的金屬-有機(jī)骨架化合物的熒光性質(zhì)和化合物28，29的變溫磁化