论文部分内容阅读
配位聚合物是有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有高度规整的无限网络结构的配位聚合物。它们是通过过渡金属和有机配体的自组装而形成的,它们结合了复合高分子和配位化合物两者的特性,表现出其独特的性质,在非线性光学材料、磁性材料、超导材料及催化等多方面都有极好的应用前景。 过渡金属与含氮配体形成的配位聚合物在超分子器件、荧光及磁性等领域具有潜在的应用前景,因此这方面的研究十分活跃。目前在含氮配体形成的配位聚合物的合成、性质已有大量文献相关报道。 含氮类功能多齿配体种类繁多,用该类配体构筑的配位聚合物已经有很多,这些配位聚合物大都是通过吡啶及其衍生物与过渡金属盐反应获得。目前研究较为成熟的4,4’-联吡啶(4,4’-bpy) Yaghi 等人于 1995 年用 Cu(NO3)2 和 4,4’-联吡啶合成具有多重穿插结构的 Cu(4,4’-bpy)网络结构 Cu(4,4’-bpy)1.5·NO3(H2O)1.25。 Ag 盐与 4,4’-联吡啶所形 成 的 配 位 聚 合 物 的 结 构 类 型 也 不 少 , 例 如 呈 T 型 结 构 的 配 位 聚 合 物[Ag(4,4’-bpy)]·NO3 中,每个 Ag 与两个 4,4’-bpy 配位,并通过 4,4’-bpy 形成一条长链,各长链之间又通过弱 Ag-Ag 作用而连成三维孔洞结构的框架。这些配位聚合物中,氢键和 π-π 堆积作用对多维拓扑结构的构筑起了至关重要的作用。除了 4,4’-联吡啶之外,吡嗪(pyz)和嘧啶也是常用的配体。AgBF4 与吡嗪按不同的比例在乙醇中反应可获得从一维到三维,组成和结构各不相同的配位聚合物。Mak 等人用 bpe ( bpe =trans-1,2- bis (4-pridyl) ethane) 和 CuSCN 合 成 了 双 重 穿 插 的 三 维 网 络 结 构[CuSCN(bpe)]。 虽然由含氮配体合成配位聚合物的工作已有大量报道,然而合成具有新型结构的含氮配体仍然十分重要,依然有广阔的发展空间和应用前景。通过对合成新型含氮配体和对已有含氮配体进行修饰,同时引入第二配体(如羧酸类可以带有负电荷的配体),可以预期得到一些新型结构材料如多孔材料、拓扑结构材料,以及具有特殊性质的光、电、磁性的功能材料。 近年来,羧酸类配体组装具有一维、二维、三维高度有序框架结构的配位聚合物引起了人们的极大兴趣,并己成为材料科学和超分子化学中最活跃的研究领域之一。C. N. R. Rao、Kitagawa 、Yaghi 在这方面做出了出色的工作,一个重要的合成策略是通过不同尺度,不同形状的芳香羧酸类配体与含 N 的中性配体合成功能性多孔材料配位聚合物和具有互穿结构的配位聚合物。因此,通过合成新型芳香羧酸类配体对深入研究这类体系是很有意义的。 本文合成了一种多羧基化合物,三种多齿含 N 杂环化合物,合成了四种新的配位聚合物,制备出 5 个单晶。主要工作如下: