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在本论文中,选择两类不同的双吡啶衍生物作为主配体:一是基于双吡啶双酰胺类配体(E)-4,4’-(乙烯-1,2-二基)双-(3-吡啶基)苯甲酰胺(L1)和(E)-4,4’-(二烯-1,2-二基)双-(3-吡啶基)苯甲酰胺(L2),二是基于双吡啶双四唑类配体[1,4-双(5-(4-吡啶基)-四唑基)丙烷(L3)、1,4-双(5-(3-吡啶基)-四唑基)丙烷(L4));以不同尺寸的有机羧酸[1,3,5-均苯三甲酸(H3BTC)、偏苯三甲酸(H3MTC)、3,4’,5-联苯三羧酸(H3BPT)、4,4’,4"-苯-1,3,5-三苯甲酸(H3BTB)和 4,4’,4"-三甲酸三苯胺(H3NTB)]作为共配体,以Cu(Ⅱ)/Co(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)为中心金属,采用水热/溶剂法热合成法最终得到29个结构迥异且化学性质不尽相同的配合物。所合成的配合物主要借助X-射线单晶衍射分析技术、红外光谱分析技术以及X-射线粉末衍射进行组成和结构基本表征。对其中部分配合物进行了电化学和荧光性能研究。1.利用L1和L2配体作为主配体,H3BTC、H3MTC、H3BPT和H3NTB作为辅助配体,在水热/溶剂热条件下进行反应,有目的地合成了 24个配合物。讨论了中心金属、不同尺寸的三齿羧酸和反应条件的不同对配合物合成的影响。[Cd2(L1)2(HBTC)2](1)[Zn(L1)(HBTC)](2)[Ni(L1)1.5(HBTC)(H2O)](3)[Co(L1)2(HBTC)](4)[Cd3(L1)(MTC)2(H20)6](5)[Zn(L1)(HMTC)]2H20(6)[Co2(L1)0.5(MTC)(μ3-OH)(H2O)2]·2H20(7)[Co2(L1)2(HBPT)2]·H20(8)[Cd3(L1)(NTB)2(DMA)2]·2DMA(9)[Zn3(L1)(NTB)2](10)[Co3(L 1)(NTB)2(DMA)2]·2DMA(11)[Co3(L1)(NTB)2]2DMA(12)[Cd(L2)0.5(HBTC)H20]·2H2O(13)[Zn(L2)(HBTC)](14)[Ni(L2)2(HBTC)]2H2O(15)[Co2(L2)2(BTC)(HCOO)](16)[Cu2(L2)0.5(BTC)(μ3-OH)]2H20(17)[Cd3(L2)(MTC)2(H20)6](18)[Co2(L2)0.5(MTC)(μ3-OH)(H20)2]·2H20(19)[Co2(L2)2(BPT)(HCOO)](20)[Zn(L2)(HNTB)](21)[Co3(L2)(NTB)2(DMA)2]·2DMA(22)[Co3(L2)(NTB)2](23)[Co(L2)(HNTB)](24)配合物1-24展示出从1D到3D的多样结构。在这些配合物中,呈现1D结构的配合物有4和15,有趣的是,它们的金属离子与含N配体不同但是呈现出相同的1D带状链,N-配体悬挂在链的两侧。配合物5、6、8、13、14、16、18、21和24展示了三种不同的2D层状结构。配合物5和18都是通过一维的羧酸螺旋链与主配体连接的相同的2D层结构,配合物6、14、16、21和24都是通过一维羧酸链与配体连接的2D层状结构;配合物13是通过配体连接相邻的一维羧酸层的“夹心型”二维结构。这些配合物除了 8以外都可以通过氢键拓展为3D结构。配合物1-3、7、9-12、17、19、20、22和23都是3D骨架结构。配合物1是七配位的Cd离子与羧酸连接的二维层,再通过配体L1桥连得到3D骨架;配合物2和3是由羧酸链和配体链连接得到的三维结构,有趣的是配合物3的配体链是“线+环”型;7和19是具有四核钴簇的相同结构的配合物,羧酸连接{Co4}形成双层结构,再通过N配体连接得到三维结构;9-12、22和23是具有三核簇的金属有机骨架结构,三核簇与NTB阴离子连接从而产生二维双层结构。2D层通过N配体进一步连接形成3D网络。将三核簇和NTB阴离子分别简化为8-连接和3-连接的节点,L1或L2配体简化为是线型连接器,因此整个骨架从拓扑学角度可以简化为具有{82.108.12.184}{8}6拓扑符号的2,3,8-连接的三维网络结构。配合物17是基于四核铜簇{Cu4}的3D结构。六个羧基和两个μ3-OH基团与两个Cu1,Cu2连接,形成一个四核铜簇{Cu4}。每个{Cu4}簇通过BTC阴离子以垂直相连模式向a,b,c轴拓展构筑成一个3D框架结构。L2配体连接不同层之间四核铜簇{Cu4}这样的连接方使3D骨架更加稳定。此外,研究了配合物9的荧光性能。2.通过选择不同尺寸的三羧酸H3BTC、H3BPT和H3BTB与配位点位置不同的双吡啶双四唑作为共配体,在溶剂热条件下合成了 5个配合物。讨论了羧酸尺寸、中心金属和溶剂的不同对配合物合成的影响。[Co1.5(L3)2(MTC)(H2O)]·2H2O(25)[Co2(L3)2(BPT)(μ2-OH)](26)[Cd(L3)(HBTB)]·CH3CN(27)[Co(L3)(HBTB)]·EtOH(28)[Co(L4)(HBTB)]·DMF(29)配合物25和26是结构不同的二维层状结构,配合物27-29是一维链状结构。配合物25含有两种配位模式的Co离子,CO2离子通过BTC阴离子连接形成一维[Co2(MTC)2]n双核链,Co1离子连接相邻的[Co2(MTC)2]n链形成[Co3(MTC)2]n的2D层结构。L3配体采用两种配位构型(单齿和双齿)悬挂在2D羧酸层的两侧。配合物26通过BPT阴离子连接形成[Co2(BPT)2(μ2-OH)]n 二维层。L3 配体连接[Co2(BPT)2(μ2-OH)]n 层的两个Co(Ⅱ)离子形成的双核[Co2(L3)2]n环悬挂在2D层的两侧。配合物27-29呈现出相似的一维链结构,两个L3或L4配体连接两个金属离子形成[M2(L3)2]或[M2(L4)2]环,悬挂在1D链的两侧,配合物27-29的相邻链通过氢键作用可拓展成2D超分子层。此外,研究了配合物25、26和28的电化学性能。