發(fā)布時間：2018-05-12 14:03

  本文選題：金屬有機骨架 + 水熱/溶劑熱合成��； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：金屬有機骨架化合物擁有多變的骨架結(jié)構(gòu),在多個領(lǐng)域如氣體分離和儲存、催化、藥物釋放、傳感、發(fā)光和分子磁性等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值,因而引起人們廣泛的研究熱情。如今人們致力于開發(fā)多孔發(fā)光材料,期望可以用于檢測空氣中的小分子污染物和去除水體系中的有機染料。在金屬有機骨架化合物的研究過程中,合理地選擇金屬中心和有機配體可有目的的組裝具有特定化學(xué)和物理性質(zhì)的MOFs。芳香族羧酸配體擁有多樣的配位模式以及如氫鍵相互作用和π…π堆積等超分子相互作用,是一類在MOFs骨架的合成中使用廣泛的多功能有機配體。多羧酸有機配體由于更多樣的配位模式和更復(fù)雜的超分子相互作用,在MOFs研究中備受重視。例如:2,6-萘二羧酸具有多種配位模式,高對稱性和結(jié)構(gòu)剛性,作為優(yōu)良的橋連配體可以用來構(gòu)筑出具有獨特拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和優(yōu)異性質(zhì)的MOFs。近來,具有多羧基的聯(lián)苯四羧酸越來越引起人們的關(guān)注,2,2’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸與關(guān)注度較高的3,3’,5,5’-聯(lián)苯四羧酸相比,在MOFs領(lǐng)域還沒有被充分的探索。由于2-和2’-羧酸官能團之間的位阻作用,兩個苯環(huán)平面存在一定角度,所以2,2’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸可以被看作是一個扭曲的Π-狀有機次級結(jié)構(gòu)單元(SBU)。這樣一個獨特的SBU與幾何構(gòu)型多樣的無機SBUs結(jié)合,可能會組裝出具有獨特拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的MOFs。2,3’,4,5’-聯(lián)苯四羧酸具有較低的對稱性,展現(xiàn)了獨特的配位幾何結(jié)構(gòu),而且基于2,3’,4,5’-聯(lián)苯四羧酸的MOFs很少被報道。此外,引入第二配體是一個構(gòu)筑新穎結(jié)構(gòu)MOFs的重要方法。例如,在以芳香羧酸為有機配體的合成中,引入棒狀有機配體4,4’-聯(lián)吡啶常常有利于誘導(dǎo)高維數(shù)骨架的生成。本論文的主要研究成果如下:1、在溶劑熱條件下,以剛性芳香二羧酸2,6-萘二羧酸(2,6-H_2NDC)為有機配體,以稀土元素為中心合成了八個新型同構(gòu)的RE-MOFs,{[RE_2(NDC)_3(H_2O)_4]·(DMF)_4}n(RE=Eu(1),Gd(2),Tb(3),Er(4),Yb(5),Dy(6),Y(7),Lu(8))。對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析表明,產(chǎn)物為一個2,4,5-連接的三維網(wǎng)絡(luò),其Sch?fli符號為(42.62.82)2(42.63.85)2(6)。對化合物1-8性質(zhì)研究表明:八個化合物均表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性;化合物1,2,5,7,8表現(xiàn)出良好的發(fā)光性能。同時,化合物1對小分子有機溶劑表現(xiàn)出良好的傳感性能;化合物2的活化產(chǎn)物2A對有機染料表現(xiàn)出良好的吸附性能,尤其是對結(jié)晶紫染料(CV+)的吸附性能最好。因此,化合物1可以用來檢測小分子有機污染物,化合物2的活化產(chǎn)物2A可以用來移除水溶液中的有機染料。這些結(jié)果表明,RE-MOFs在發(fā)光材料特別是化學(xué)傳感和發(fā)光溫度計方面具有潛在的應(yīng)用價值。(第二章)2、在溶劑熱條件下,以剛性配體2,6-萘二羧酸(2,6-H_2NDC)為有機配體,同時引入4,4’-聯(lián)吡啶為第二配體,以過渡金屬鋅為中心合成了一個1D鏈狀MOF,[Zn_2(4,4’-Bipy)(CH3COO)_4H_2O](化合物9)。在水熱條件下,以2,2’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸和2,3’,4,5’-聯(lián)苯四羧酸為有機配體,以過渡金屬鋅為中心分別合成了一個2D層狀MOF,H_4[Zn_5(BPTC)_2O_2(OH)_2(H_2O)_4](化合物10)和一個3D網(wǎng)狀MOF,[Zn(H_2BPTC)]n(化合物11)�；衔�9-11均表現(xiàn)出良好的發(fā)光性能。這項工作表明,化合物9-11在發(fā)光方面具有潛在的應(yīng)用價值。(第三章)
[Abstract]:Metal organic skeleton compounds have a variety of framework structures, which have potential applications in many fields, such as gas separation and storage, catalysis, drug release, sensing, luminescence and molecular magnetism. Therefore, people have a wide range of research enthusiasm. Nowadays, people are working to develop porous luminescent materials and expect to be used in the detection of air. In the study of organometallic skeleton compounds, the rational selection of metal center and organic ligands in the study of metal organic framework compounds can be used to assemble the MOFs. aromatic carboxylic ligands with specific chemical and physical properties to have a variety of coordination modes, as well as hydrogen bond interaction and pi... The supramolecular interaction, such as pion accumulation, is a class of multifunctional organic ligands used in the synthesis of MOFs skeletons. Polycarboxylic ligands have attracted much attention in MOFs research because of more complex coordination modes and more complex supramolecular interactions. For example, 2,6- naphthalene two carboxylic carboxylic acids have a variety of coordination modes, high symmetry and structural rigidity. As a good bridging ligand, it can be used to construct MOFs. with unique topological structure and excellent properties. The polycarboxylic benzyl four carboxylic acid has attracted more and more attention. 2,2 ', 4,4' - biphenyl four carboxylic acid has not been fully explored in the field of MOFs compared with the higher 3,3 ', 5,5' - biphenyl four carboxylic acid. 2- and 2 '- carboxylic functional groups have a hindrance, two benzene rings have a certain angle, so 2,2', 4,4 '- biphenyl four carboxylic acid can be regarded as a twisted organic secondary structure unit (SBU). Such a unique SBU is combined with a variety of inorganic SBUs with geometric configuration and may assemble a M with a unique topological structure. OFs.2,3 ', 4,5' - biphenyl four carboxylic acids have relatively low symmetry, exhibit unique coordination geometric structures, and MOFs based on 2,3 ', 4,5' - biphenyl four carboxylic acids are rarely reported. In addition, the introduction of second ligands is an important way to construct a novel structure MOFs. For example, in the synthesis of aromatic carboxylic acids as organic ligands, a rod is introduced. The main research results in this paper are as follows: 1, eight new isomorphic RE-MOFs, {[RE_2 (NDC) _3 (H_2O) _4] (DMF) _4}n (DMF) _4}n (DMF) _4}n (RE=), were synthesized under the solvothermal condition, with the rigid aromatic two carboxylic acid naphthalene two carboxylic acid (2,6-H_2NDC) as the organic ligand. Eu (1), Gd (2), Tb (3), Er (4), Yb (5), Dy (6), Y (7), Lu (8)). The analysis of its topology shows that the product is a three dimensional network of 2,4,5- connection, and its Sch? Fli symbol is (42.62.82) 2 (6) 2 (6). The study of compound 1-8 shows that all compounds exhibit good thermal stability and solvent stability; compound exhibits good performance. Good luminescence properties. At the same time, compound 1 shows good sensing performance for small molecular organic solvents, and compound 2's activation product 2A shows good adsorption properties for organic dyes, especially for crystal violet dye (CV+). Therefore, compound 1 can be used to detect small molecular organic pollutants and the activation of compound 2. The product 2A can be used to remove organic dyes in aqueous solutions. These results show that RE-MOFs has potential applications in the luminescent materials, especially chemical sensing and luminescence thermometers. (second) 2, under the solvothermal condition, the rigid ligand 2,6- naphthalene two carboxylic acid (2,6-H_2NDC) is the organic ligand, and 4,4 '- bipyridine is introduced to second Ligands, a 1D chain like MOF, [Zn_2 (4,4 '-Bipy) (CH3COO) _4H_2O] (compound 9) is synthesized at the center of transition metal zinc. Under the hydrothermal condition, 2,2', 4,4 '- biphenyl four carboxylic acid and 2,3', 4,5 '- biphenyl four carboxylic acid are used as organic ligands. (compound 10) and a 3D network MOF, [Zn (H_2BPTC)]n (compound 11). Compound 9-11 showed good luminescence performance. This work shows that compound 9-11 has potential application value in luminescence. (third)

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

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本文編號：1878899