本文選題：配合物　切入點(diǎn)：吡啶羧酸衍生物　出處：《中北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：配位聚合物由于具有豐富的骨架結(jié)構(gòu)和迷人的拓?fù)漕愋偷忍攸c(diǎn)備受關(guān)注,在熒光,磁性和氣體吸附與分離等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前已有大量的晶體被合成,但由于合成過程受到很多因素的影響,所以實(shí)現(xiàn)定向合成還具有一定的挑戰(zhàn)性。吡啶羧酸衍生物類配體由于含有N和O兩種配位原子,具有豐富的配位模式而被廣泛應(yīng)用。本文選擇吡啶羧酸衍生物3-(3-苯甲酸基)-6-羧基吡啶(H_2cppca)作為有機(jī)配體,在水熱與溶劑熱的合成條件下與過渡金屬和稀土金屬反應(yīng)共合成13個(gè)配合物,并對(duì)它們進(jìn)行紅外測(cè)試、熱重測(cè)試、單晶X射線衍射等表征,同時(shí)還研究了相關(guān)磁性,熒光性能以及吸附性能。主要內(nèi)容如下:1.以3-(3-苯甲酸基)-6-羧基吡啶(H_2cppca)作為有機(jī)配體,在溶劑熱的條件下與過渡金屬Ni,Co,Cd,Cu和Mn合成了六個(gè)配合物:{Ni(cppca)(H_2O)_4·2H_2O}_n(1),{Co(cppca)(H_2O)_4·2H_2O}_n(2),{Cd_2(cppca)_2(H_2O)5}_n(3),{[Cd3(cppca)_2(H_2P2O7)(H_2O)_6]·2-H_2O}_n(4),{Cu(Hcppca)_2}_n(5),{[Mn7(cppca)_6(Hcppca)_2(H_2O)10]·2H_2O}_n(6)。其中1和2是同構(gòu)的,金屬Ni和Co與配體螯合配位形成單核結(jié)構(gòu),進(jìn)一步通過氫鍵連接形成3D超分子結(jié)構(gòu)。3和4都是1D鏈狀結(jié)構(gòu),不同的是4的合成過程中加入焦磷酸,參與了配位,導(dǎo)致最終結(jié)構(gòu)有差異。5為含有左右手性螺旋鏈交替排列組成的2D層狀結(jié)構(gòu),配合物6是一個(gè)復(fù)雜的3D網(wǎng)格結(jié)構(gòu),值得注意的是它表現(xiàn)出一種前所未有的(3,4,5)-連結(jié)的拓?fù)洹Ｍ瑫r(shí),對(duì)配合物1,2,5,6進(jìn)行了磁性能研究,均表現(xiàn)出弱的反鐵磁性。配合物3和4具有熒光性能,在紫外燈照射下發(fā)出強(qiáng)烈的藍(lán)光,通過研究不同溶劑分散液中的熒光發(fā)射,發(fā)現(xiàn)丙酮溶液能使3和4的熒光發(fā)生淬滅,表明3和4可以作為熒光探針檢測(cè)丙酮小分子。2.仍以H_2cppca作為有機(jī)配體,與金屬Zn鹽在水熱以及溶劑熱的條件下合成了三個(gè)配合物{Zn(cppca)_2(H_2O)_2}_n(7),[Zn(cis-cppca)(H_2O)]n(8),[Zn(trans-cppca)(H_2O)]n(9)。以水為溶劑在不同的溫度條件下得到了配合物7和8,在7中,配體H_2cppca與金屬離子Zn2+螯合配位形成了單核結(jié)構(gòu),進(jìn)一步通過氫鍵連接形成3D超分子結(jié)構(gòu)。8是一個(gè)2D褶皺層結(jié)構(gòu),進(jìn)一步通過π···π堆積相互作用形成3D超分子結(jié)構(gòu)。而在水和乙腈的混合溶液中得到了一個(gè)含有1D孔道的3D骨架配合物9,雖然8和9具有相同的分子式和配位模式,但由于配體中苯環(huán)與吡啶環(huán)相連的C-C鍵的旋轉(zhuǎn)角度不同,使8中配體呈現(xiàn)順式結(jié)構(gòu),9中的配體則是反式結(jié)構(gòu),導(dǎo)致最終形成了不同的骨架結(jié)構(gòu)。我們對(duì)配合物8和9相關(guān)的熒光性能進(jìn)行了研究,測(cè)試不同溶劑中配合物8和9的熒光發(fā)射,發(fā)現(xiàn)丙酮溶液對(duì)9的熒光有淬滅,而配合物8則沒有淬滅現(xiàn)象,因此配合物9表現(xiàn)出對(duì)丙酮的高度選擇性和敏感性。除此,我們還對(duì)9進(jìn)行了吸附染料的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)亞甲基藍(lán)和羅丹明B兩種染料有一定的吸附性能。3.以H_2cppca作為主要配體,選用草酸為輔助配體,與稀土硝酸鹽在水熱條件下合成了四個(gè)同構(gòu)稀土配合物:Ln_2(cppca)_2(OX)(H_2O)_4(Ln=Eu(10),Tb(11),Pr(12)和Gd(13)),通過X-射線單晶衍射測(cè)定了配合物的晶體結(jié)構(gòu),表明它們具有一個(gè)3D開放式的骨架結(jié)構(gòu),其中H_2cppca與金屬離子配位形成柱狀結(jié)構(gòu),柱狀結(jié)構(gòu)進(jìn)一步通過草酸配體連接形成3D的骨架。配合物10,11在紫外燈照射下分別發(fā)出紅光和綠光,表明配體能夠有效的將能量轉(zhuǎn)移給Eu(Ⅲ)離子和Tb(III)離子,敏化Eu(III)和Tb(III)致其發(fā)光。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O641.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 賈盈盈;李洋;周瑞莎;宋江鋒;;咪唑二羧酸及其衍生物構(gòu)筑配合物的研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2016年04期

2 Yin-Xia Sun;Wei-Yin Sun;;Influence of temperature on metal-organic frameworks[J];Chinese Chemical Letters;2014年06期

3 徐光憲;21世紀(jì)的配位化學(xué)是處于現(xiàn)代化學(xué)中心地位的二級(jí)學(xué)科[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

4 李海鵬，朱有蘭;配位化學(xué)的地位和發(fā)展趨勢(shì)[J];廣東工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年02期

5 孟慶金，戴安邦;配位化學(xué)的創(chuàng)始與現(xiàn)代化[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);1995年03期

，

本文編號(hào)：1606076