基于二元、三元羧酸类配体的配位聚合物的构筑及性能研究

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近二三十年来,金属有机配位聚合物的研究取得了显著的进展,因此,也成为重要的研究前沿和新型的研究领域。本文选择两种有机羧酸配体与过渡金属在合适的条件下反应,合成出14个结构、功能新颖的金属-有机配位聚合物。具体结果如下:1.以4,4′-三苯胺二苯甲酸(H2L)为羧酸配体,与含氮配体和过渡金属在水热、溶剂热条件下,合成7个新型配位聚合物,命名为:[Co2L2(bif)2]·4DMF(1)、[Cd(L)]n(2)、[Cd(L)(bif)](3)、[Zn(L)(bimb)0.5](4)、[Ni2(L)2(bimb)2·(H2O)2]·5H2O(5)、[Ni(L)(bif)·(H2O)2]·L(6)、[Ni(L)(bif)]·4H2O(7),通过X射线衍射仪、热重、元素分析等对配合物的结构进行表征和分析,化合物1是一个二维层结构,化合物2是一个一维链结构,化合物3、6是由π-π键连接的三维超分子网络,化合物4为三维超分子网络,化合物5为带有两种不同螺旋结构的二维层结构,化合物7是由连接氢键形成三维超分子网络。此外,我们还进一步研究了化合物的性能,探索化合物1、6和7的电化学性质,发现均具有良好的电化学可逆性,是电化学活性物质;化合物3可以对有机染料荧光素钠溶液进行选择性吸附。2.以3,5-二(4-羧基-苯氧基)苯甲酸(H3L)为羧酸配体,与含氮配体和过渡金属在水热、溶剂热条件下,合成7个新型配位聚合物:[Zn(HL)(tpim)]·H2O(8)、[Co(HL)(tpim)](9)、[Ni(HL)(bpmp)(H2O)]·2H2O(10)、[Ni(HL)(bibpa)0.5]·2H2O(11)、[Cu2(HL)2(bibp)2]·2DMF(12)、[Zn4(HL)2(H2L)2(bpmp)]·5H2O(13)、[Cd(L)(bibp)0.5](14),并对它们的结构进行解析,表明化合物8呈现为一个二维层状结构;化合物9为二维层状结构,其中含氮配体tpim通过金属钴离子构成了一种零维环状结构;配合物10、11和13是二维层状结构;12和14是三维超分子网络结构。研究表明配合物8和14具有良好的发光性能并且在水溶液中稳定性能良好,可以作为荧光探针用来检测水溶液中的Fe3+离子。研究表明配合物8、14可以发光,可作为荧光探针用来检测Fe3+离子;配合物9、10和11用循环伏安法测试其电化学性质,发现9、10和11都是电化学活性物质,有良好的电化学可逆性;配合物12在自然光的条件下对有机阴离子染料甲基橙溶液有较好的吸附效果。
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