含N/O多功能配体配合物的合成、结构与性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴阿清 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-01-15 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 郭国聪 |
| 关键词 | 配位聚合物 晶体结构 溶剂热反应 原位反应 荧光性质 |
| 其他题名 | The syntheses, crystal structures and physical properties of the metal complexes based on the ligands containing N/O |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 配位聚合物一直是近几年来材料学家和化学家的研究热点，是晶体工程应用于设计合成新颖超分子化合物的具体体现。它不仅具有结构美学价值，而且在很多领域如催化、光学、磁性、分子吸附等各个方面具有广泛的潜在应用。对配位聚合物的研究有利于寻找结构新颖和具有特殊性能的化合物，同时也有利于探索配位聚合物的设计合成和结构调控方面的规律。这对于人类开发新型功能材料具有非常重要的意义。本论文就是在前人工作的基础上选择含有N/O多功能配体与过渡金属离子进行组装，研究它们的结构，进一步研究不同的反应条件对配位聚合物结构的影响，同时我们对部分化合物进行了光致发光性质研究。本论文工作主要包含以下三个方面的内容。 第一部分：前言 介绍了配位化学和超分子化学的基本概念及其研究意义，重点阐述了金属离子、有机配体、溶剂、阴离子、有机或无机模板分子、反应物配比、pH值、反应温度等各种反应条件如何影响合成的配位聚合物的结构。同时简要阐述了配位聚合物的应用前景。 第二部分：双四氮唑配体配合物的合成结构和性能研究 采用Sharpless发展的2+3成环反应方法，通过调控不同的反应温度和反应物比例等条件，丁二腈和NaN3在ZnCl2催化的条件下原位水热首次合成了5个具有新颖结构的含双四氮唑配体锌化合物Zn2(1,2-tz-ethane)2(H2O)22H2O（1），Zn(1,2-tz-ethane)(H2O)1.5H2O（2），Zn2(1,2-tz-ethane)2H2O（3），Zn3(1,2-tz-ethane)2(1,10-phen)2Cl2（4）和[4,4-H2bipy]2+[Zn2(1,2-tz-ethane)2(4,4-bipy)]2-2H2O（5）。同时我们还得到了一个含四氮唑丙酸配体的镉配位的化合物[Cd(2,2’-bipy)(tzp)(H2O)]2n4nH2O（6）。用X-射线单晶衍射测定了6个化合物的晶体结构，并进行了元素分析和红外光谱等表征。这些化合物表现从一维到三维的新颖结构特征。化合物1和2在不同的温度条件下获得，它们都是二维的层状结构，尽管在这两个化合物中双四氮唑配体的配位方式相同，化合物的组成也基本相同，但是最终的结构不同。然而当采用在不同于化合物1和2的温度条件下，我们合成了化合物3，它展示出三维的网络结构。化合物4和5是通过分别加入2,2,’-bipy和4,4,’-bipy作为辅助配体得到的，它们分别表现为二维和三维的结构特征。化合物6在140度条件下反应得到，结构研究表明丁二腈其中一端的氰基在反应过程中水解了，最终表现为具有两个平行单元的一维链状结构。这些研究结果表明温度和配体的柔性在形成这类配位聚合物的最终结构中起到了重要的作用。同时也发现辅助配体的空间几何构型在构筑配位聚合物网络结构中起到了一定的影响。同时研究发现在Cd2+存在的条件下，氰基可能更容易水解。我们对部分化合物进行了荧光性质测试。 第三部分：羧酸类配体配合物的合成结构和性能研究 采用扩散法、水溶液法和水热法等合成方法，通过选择具有不同取代基或不同位置取代基的苯甲酸（1，3-间苯二甲酸，1，2，3-苯三甲酸，5-氨基间苯二甲酸，3，5-二硝基苯甲酸）有机配体与过渡金属反应得到了9个配位聚合物，用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构，并进行了元素分析和红外光谱等表征。化合物8和9是在不同的pH值条件下得到的两个二维结构。在这两个化合物，1，3-间苯二甲酸配体的配位方式相同，组成也基本相同，但是空间排布完全不同。化合物10和11是两个通过不同的反应方法得到的具有不同空间堆积的三维结构，其1，2，3-苯三甲酸配体的配位方式和化合物组成也相同。化合物12和13的两个化合物中，5-氨基间苯二甲酸配体的配位方式不同导致了分别为一维和二维的结构特征。这些研究结果表明合成方法、pH值、配体的配位方式等因素极大地影响了配合物最终的结构。我们对部分化合物进行了荧光性质测试。 本论文系统地研究了2个含N/O多功能配体配合物体系，探讨各种反应条件对如何影响合成的配位聚合物的结构,同时研究这些配位聚合物的物理性质，为寻找新型功能材料提供理论依据和实验指导. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 156 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7548]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴阿清. 含N/O多功能配体配合物的合成、结构与性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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