基于5-氨基間苯二甲酸的過(guò)渡金屬配位聚合物的設(shè)計(jì)、合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì).pdf

1、采用化學(xué)方法將有機(jī)物和無(wú)機(jī)物在分子水平上結(jié)合起來(lái)的配位聚合物是一類(lèi)重要的有機(jī)．無(wú)機(jī)雜化體系，因其在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值而成為人們研究的熱點(diǎn)。過(guò)渡金屬配位聚合物的設(shè)計(jì)、合成、結(jié)構(gòu)及性能研究，已經(jīng)逐漸成為配位化學(xué)、超分子化學(xué)、晶體工程研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。由于金屬離子配位結(jié)構(gòu)及有機(jī)配體結(jié)構(gòu)豐富多彩，可以建構(gòu)具有1D，2D和3D網(wǎng)絡(luò)的配合物聚合物，對(duì)這些新型體系結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究不僅可以豐富合成化學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)研究，而且還將進(jìn)一步拓展其在電子

2、、光學(xué)、磁化學(xué)、催化以及生物模擬等諸多領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。 羧酸類(lèi)配體因其既能與過(guò)渡金屬離子形成配位鍵又具有形成配體間弱相互作用的潛在能力，而被廣泛用于配位聚合物的構(gòu)筑。剛性5-氨基間苯二甲酸(H<,2>aip)是良好的橋聯(lián)配體，具有多種靈活的配位方式可用于構(gòu)筑結(jié)構(gòu)新穎的功能配位聚合物。 本文，我們選擇了含有配位能力很強(qiáng)的配位原子N的螯合配體1，10-菲羅啉、2,2-聯(lián)吡啶、3-氨基-1，2,4 三唑和氧的多羧酸配體 5

3、-氨基間苯二甲酸。其中1，10-菲羅啉和2，2-聯(lián)吡啶中的N原子可以占據(jù)金屬離子中的兩個(gè)鄰近配位點(diǎn)，在空間上阻礙了配位的可能性，這樣可以合成低維鏈狀、層狀化合物，為手性分子的合成奠定基礎(chǔ)。5-氨基間苯二甲酸含有多個(gè)羧基，具有多種配位形式，可以形成一維、二維、三維配位聚合物。 本文由以下三個(gè)部分組成： 1．5-氨基間苯二甲酸作為配體，通過(guò)自組裝得到兩個(gè)配合物，1[Cd(Haip)<,2>(H<,2>O)<,2>]·2H<,

4、2>O和2 [Mn<,2>(aip)<,2>(H<,2>P)<,2>](aip=5-氨基間苯二甲酸根離子)。配合物 1 是一個(gè)二維配合物，結(jié)構(gòu)不同于已經(jīng)報(bào)道的三維配合物[Cd(Haip)<,2>(H<,2>O)]·H<,2>O，中心離子Cd(Ⅱ)為六配位。配合物2是結(jié)構(gòu)新穎的一維鏈狀配位聚合物，中心離子Mn(Ⅱ)為六配位。配合物1和2通過(guò)氫鍵及π-π的相互作用，形成了擴(kuò)展的三維超分子結(jié)構(gòu)。 2．以配體5-氨基間苯二甲酸和雙齒螯合

5、配體1，10-菲羅啉通過(guò)分子自組裝合成了五種配合物：3-4[M(aip)(phen)(H<,2>O)<,3>]·3H<,2>O＆5 [Zn(aip)(phen)]·3H<,2>O&6[Mn(aip)(phen)(H<,2>O)]·H<,2>O&7[Cu(aip)(phen)(H<,2>O)]·3H<,2>O(M=Co、Ni，aip=5-氨基間苯二甲酸根離子，phen=1，10-菲羅啉)。化合物3-4結(jié)構(gòu)非常相似，都為單核晶體。配合物5中

6、，鋅原子為五配位的四方椎構(gòu)型；配合物6是一維鏈狀結(jié)構(gòu)，配合物7通過(guò)分子間的氫鍵形成的二維結(jié)構(gòu)。雖然與它們具有同樣的配體，但是中心離子周?chē)呐湮画h(huán)境不同，所以它們呈現(xiàn)不同的超分子結(jié)構(gòu)。 3．以5-氨基間苯二甲酸作為橋連配體與2,2-聯(lián)吡啶、3-氨基-1，2,4 三唑配體混配，通過(guò)分子自組裝合成了兩種配位化合物：8 [Cu(aip)(2,2’-bipy])(H<,2>O)]·3H<,2>O，9[Zn(aip)(atz)]·3H<,2>O(H

7、<,2>aip=5-aminoisophthalic acid；atz=3-amino-1，2,4-triazole)?；衔?中Cu原子的配位數(shù)為五?；衔?鋅原子的配位環(huán)境幾何分布是一個(gè)扭曲的[ZnN<,2>O<,2>]四面體結(jié)構(gòu)，4個(gè)與鋅配位的原子中，兩個(gè)氧原子和一個(gè)氮原子來(lái)自于三個(gè)alp配體，另一個(gè)氮原子來(lái)自于一個(gè)atz配體。 通過(guò)紅外、紫外、元素分析、X單晶衍射、熱重等對(duì)化合物1-9進(jìn)行表征，初步研究了它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)