配位聚合物和分子基型無機-有機雜化材料的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本論文概述了二吡啶類配位聚合物、多鉬酸鹽類無機-有機雜化材料及硫酚類無機-有機雜化材料近年來的研究進展。基于以上研究成果，利用無機組分(過渡金屬離子、鉬氧酸鹽、過渡金屬配位陽離子體系)與有機組分(二吡啶類配體、二吡啶與羧酸混合配體及萘二硫酚)，合成了10個新的無機-有機雜化材料。本研究工作主要取得如下成果： 1.提出一個新的合成2,6-萘二硫酚的方法。此方法操作簡單、污染少，產(chǎn)率高。此方法分兩個步驟，第一步以2,6-萘二磺酸鈉為

2、原料，合成2,6-萘二磺酰氯；第二步以2,6-萘二磺酰氯為原料，合成2,6-萘二硫酚。實驗結(jié)果表明，原料配比、回流時間、反應(yīng)溫度、鹽酸的濃度和鋅粉的純度對產(chǎn)率有較大的影響。 2.以二吡啶類配體，1，3-二(4-吡啶基)丙烷(bpp)，4，4'-聯(lián)吡啶(bpy))為構(gòu)筑塊，過渡金屬離子為模板，用均相法合成了4個新的配位聚合物。[Ag2(bpp)2](tdc)·8H2O1，[Ag2(bpy)2H2O](tdc)·6H2O2，[Cu(

3、μ-bpdc)(bpp)2]·4H2O3和[Cu(bpp)2](tdc)·7.5H2O4。1屬于單斜晶系，空間群為C2/c，晶胞參數(shù)a=3.5477(7)nm，b=0.92003(18)nm，c=2.4119(5)nm，β=106.56(3)°，V=7.546(3)nm3，Z=8；1是由帶正電的類似正弦曲線形狀的配位聚合物鏈[Ag(bpp)]+00，有機負(fù)離子[tdc]2-和結(jié)晶水分子構(gòu)成的。相鄰的陽離子鏈通過與陰離子[tdc]2-的靜

4、電作用及結(jié)晶水分子形成的氫鍵堆積，構(gòu)成三維晶體結(jié)構(gòu).結(jié)晶水分子形成的氫鍵對晶體堆積起定位作用。2屬于三斜晶系，空間群為P(-1)，晶胞參數(shù)a=0.70456(13)nm，b=1.1415(2)nm，c=1.8024(3)nm，α=87.361(4)°，β=88.838(4)°，γ=72.414(3)°，V=1.3803(4)nm3，Z=2；沿a軸方向的線型的陽離子聚合物鏈[-Ag1(1)(bpy)-]和[-Ag1(2)(H2O)(bpy

5、)-]交替排列，通過和鏈間[tdc]2-之間的靜電作用和結(jié)晶水之間的氫鍵進行堆積，構(gòu)成電中性的晶體結(jié)構(gòu)。3屬于三斜晶系，空間群為P1，晶胞參數(shù)a=0.79911(6)nm，b=1.04006(8)nm，c=1.23578(9)nm，α=103.151(2)°，β=94.2450(10)°，γ=104.285(2)°，V=0.95996(12)nm3，Z=1；3含有[Cu(μ-bpdc)(bpp)2]聚合物鏈和結(jié)晶水分子，通過鏈間π-π堆

6、積和鏈與結(jié)晶水之問的氫鍵構(gòu)成晶體。4屬于三斜晶系，空間群為P(-1)，晶胞參數(shù)a=0.92346(18)nm，b=1.4668(3)nm，c=1.5049(3)nm，α=76.84(3)°，β=73.38(3)°，γ=75.50(3)°，V=1.8641(6)nm3，Z=2；4是由沿[011]方向的[Cu(bpp)2]2+配位聚合物環(huán)鏈和鏈間[tdc]2-之間的靜電作用和鏈間結(jié)晶水分子之間的氫鍵進行堆積而成。 3.用溶劑熱法合成

7、了新的無機-有機雜化材料[Mo8O26(H2bpp)2]5，[Mo8O26(H2bpe)2]6和[Mo8O26(H2bpy)2]7。它們均屬于單斜晶系；5的空間群為P2(1)/c，晶胞參數(shù)a=1.0938(2)nm，b=0.97351(19)nm，c=1.9649(4)nm，β=101.74(3)°，V=2.0485(7)nm3，Z=4；5是由一維陰離子鏈001[Mo8O26]4-和雙質(zhì)子化的1，3-二(4-吡啶基)丙烷陽離子即[1,3

8、-bppH2]2+構(gòu)成的。6的空間群為C2/c，晶胞參數(shù)a=1.6334(3)nm，b=1.1472(2)nm，c=2.1509(4)nm，β=104.183(3)°，V=3.9079(14)nm3，Z=4；6是由籠狀陰離子[Mo8O26]4-和二質(zhì)子化的1，2-二(4-吡啶基)乙烷陽離子，即[H2bpe]2+，通過靜電作用而形成晶體；7空間群為P(-1)，晶胞參數(shù)a=1.07200(6)nm，b=1.51819(9)nm，c=1.07

9、464(6)nm，β=93.7930(10)°，V=1.74515(17)nm3，Z=4；7是由[Mo8O26]4-和[H2bpy]2+由靜電作用構(gòu)成的化合物。 4.用溶劑熱法合成了3個分子基型的無機-有機雜化材料[Ni(en)3](1，5-ndt)·H2O]8，[Co(en)3](1,5-ndt)·H2O]9和[Mn(en)3](1，5-ndt)·H2O]10。8，9和10具有相同的結(jié)構(gòu)，它們都具有由螯合陽離子[MⅡ(en)3

10、]2+，陰離子[ndt]2-和H2O分子構(gòu)成的三維氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它們均屬于單斜晶系，空間群為Cc；8和9晶胞參數(shù)相同，a=1.4420(3)nm，b=1.5385(3)nm，c=1.0535(2)nm，β=113.98(3)°，V=2.1355(7)nm3，Z=4；10的晶胞參數(shù)a=1.4577(3)nm，b=1.5614(3)nm，c=1.0582(2)nm，β=114.79(3)°，V=2.1866(8)nm3，Z=4。在[M(en