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本论文的主要内容为基于多元羧酸桥联配体、含氮杂环的羧酸类桥联配体构筑的配位聚合物的合成、结构及性能研究。采用水热合成方法,设计、合成并解析了十八个配合物,应用元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、热重分析和磁性分析等方法对配合物进行了表征和性质研究。
1.首先采用苯并咪唑-5,6-二羧酸为配体与过渡金属离子反应,水热合成四个一维、二维的配位聚合物(1-4);之后又利用其灵活多变的配位模式,以草酸为辅助配体,通过调节与稀土金属离子的反应配比,水热合成四个更高维度的配合物(5-8)。其中,配合物5和8是相同条件下通过改变反应配比得到的不同维度的化合物。我们也初步探讨了温度、反应配比对配合物形成的影响,并对配合物5、7和8进行了热重和磁性分析。
2.利用苯并咪唑-5,6-二羧酸即含氮原子又含羧酸氧原子的特点,结合小分子配体草酸,进行了3d-4f异核金属配合物的构筑,首次合成了四个高维异核配合物(9-12),并对其进行了磁性分析和粉末衍射研究。其中,配合物12中草酸配体的弧形配位构型是文献中很少见的。
3.利用多元羧酸3,3’,4,4’-联苯四甲酸与氮杂环配体(如邻菲哕啉、2,2’-联吡啶、吡嗪)结合,水热合成六个未见文献报道的配合物(13-18)。根据其在不同的pH值下可以部分或完全去质子化的特点,重点研究了氢键对超分子结构形成的影响。这些配合物从单核、双核结构到一维、二维结构,但都构筑了高维的超分子结构。