芳香羧酸与过渡金属的自组装合成及性能研究

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyunfeng890406
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金属-有机骨架(MOFs材料)的设计和合成近年来引起了广泛的关注,不仅因为它们具有迷人的结构和新奇的拓扑,也由于其在气体存储,微电子,离子交换法,化学分离,非线性光学和多相催化等方面巨大的潜在应用。本文主要讨论了几种不同种类的羧酸与主族金属(PbII)和七种过渡金属在含N配体存在的情况下,自组装的具有高度维数的15个新配合物的合成,结构以及性质研究,通过X-射线单晶衍射分析了它们的结构,并进一步对其进行了元素分析,红外(IR),粉末衍射(PXRD)和热重分析(TGA)。1.水热条件下合成三个结构多样化二价Pb的配合物:[Pb3O(OH)(4-sphth)]2(H2O)(1A),[Pb(3,5-Hdhb)]H2O (2A),[Pb3(4-nphth)2(OH)2](3A)。(4-sphth=4-磺基邻苯二甲酸,3,5-Hdhb=3,5-二羟基苯甲酸,4-nphth=4-硝基邻苯二甲酸)。X-射线衍射分析表明,1A是在[Pb4O4]立方烷的基础上由4-H3sphth桥连构筑成的阶梯形结构,这是第一个基于[Pb4O4]亚单元构筑的聚合物。2A中的[Pb2O2]亚单元由两个沿a轴平行的3,5-HDHB配体和另外两个沿b轴平行的3,5-HDHB配体桥连,形成的一个3-D骨架。3A晶体结构是由共角的锥体[Pb3O]单位建立的,通过铅角部形成一个六边形单元,每个[PbO6]多面体通过共用的边缘(2个μ3-O原子)和两个面(3个μ3-O原子)连接3个[Pb3O]多面体,从而形成一个2-D的Pb-O-Pb蜂窝层结构。1A-3A的光学性质表明它们可能是潜在很好的发光材料。2.水热条件下用3,4-联苯二甲酸(H2bpda)和4,4’-苯并双(2-甲基咪唑-1-甲基)合成了三个新的配合物:[Co(bmib)(bpda)]·H2O (1B),[Ni(bmib)(bpda)](2B),[Zn(bmib)(bpda)]·2H2O(3B)。X-射线衍射分析表明,配合物1B,2B和3B具有一个三倍贯穿(65.8)拓扑结构并合并成一个左旋和右旋的螺旋链,配合物1B,2B和3B配位间隔角度的不同造成沿着c轴的巨大的差异。.3.水热条件下用3,3’,5,5’-联苯四酸(H4bpt)和过渡金属离子与刚性或柔性的咪唑衍生物桥联配体合成了9个新的配合物,分别是:[M(H2bpt)(pptp)]n (M=Mn (1C), Fe (2C), Co(3C), Zn (4C)),[Mn2(bpt)(pptp)2]n (5C),{[Zn3(bpt)2(H2O)2][(1,4-bmib)0.5]·H2O}n (6C),{[Cu(bpt)0.5(4,4’-bimbp)]·H2O}n (7C),{[Co(H2bpt)(2,7-dfo)]·H2O}n(8C),{[Ni2(bpt)(4,4’-bibp)2.5(H2O)]·H2O}n (9C)(Hpptp=3-(4-(4-吡啶基)苯基)-5-(2-吡啶基)三氮唑;1,4-bmib=1,4’-双(2-甲基咪唑)苯;4,4’-bimbp=4,4’-双(亚甲基咪唑)联苯;2,7-dfo=2,7-二(咪唑基)-9H-芴-9-酮;4,4’-bibp=4,4’-双(咪唑基)联苯.X-射线衍射分析表明,配合物1C-4C是2-D螺旋双电层结构,层间通过π-π相互作用形成3-D的超分子结构。配合物5C是一个柱层的(62.8)2(62.82.102)三维拓扑结构。配合物6C显示了一个未报道过基于{Zn6}簇的三维(410.65)(419.616.8)(46.64)(47.632拓扑结构。配合物7C是一个未见报道的具有双结点(4,4)连接的三维骨架。配合物8C具有三维(66)拓扑结构,左螺旋链和右螺旋链交替分布。配合物9C是一种新型(4,4,5)连接拓扑结构,拓扑符号为(64·82)(65·8)(68·82)。化合物4C和6C显示较好的荧光。
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