【摘要】：在過去的十年中,金屬-有機配位聚合物(或金屬-有機框架,MOFs)的設計合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究在超分子化學和晶體工程領域已經(jīng)被目睹有顯著的提高。不僅由于它們在催化、分離、離子交換等領域中有廣泛的潛在應用,也因為它們的充滿美學的拓撲和有趣的結(jié)構(gòu)。隨著晶體學及相關學科的發(fā)展,通過選擇有機配體和金屬離子合成具有特定結(jié)構(gòu)的金屬-有機配位聚合物,受到人們廣泛的關注。本論文致力于利用氮雜環(huán)衍生橋連配體與過渡金屬離子,通過水熱反應法制備具有良好的熒光或磁性的新型金屬-有機配位聚合物,從而進一步研究新型金屬-有機配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)和性能之間的關系。利用水熱合成法,合成了一系列新型的金屬-有機配位聚合物,通過元素分析、ICP、IR光譜、單晶X-射線衍射分析和X-射線粉末衍射分析(XRPD)對晶體結(jié)構(gòu)進行了表征,并對配位聚合物的熱穩(wěn)定性(TG)、熒光性質(zhì)和磁學特性進行了表征與初步的研究。1.利用氮雜環(huán)類橋連配體,在水熱條件下成功合成了五例新型的金屬-有機配位聚合物:[Zn_2(bdc)_(1.5)(dbpp)](1)[Cd(dbpp)_2(H_2O)·(H_2O)](2)[Co(dbpp)_2](3)[Cu(tyty)](4)[Cu_(1.5)(L1)(L2)(tyty)](5)(dbpp=4-{1-[4-(2,5-Dihydro-1H-tetrazol-5-yl)-benzyl]-1H-pyrazol-3-yl}-pyridine,bdc=1,4-benzenedicarboxylate acid,HL1=2,3,4,5-tetrachlorobenzoic acid,HL2=2,3,4,5,6-pentachlorobenzoic acid,Htyty=1-(tetrazp-5-yl)-4(trizo-1-yl)benzene),配位聚合物1是一個迷人的三維自穿結(jié)構(gòu)。配位聚合物2具有獨特的(2D→3D)多連鎖圖案,并且每個單套網(wǎng)絡均包含雙邊結(jié)構(gòu)。配位聚合物3呈現(xiàn)迷人的纏結(jié)結(jié)構(gòu),同時具有多插指和偽多輪烷的特征。配位聚合物4呈現(xiàn)一個二維雙-雙層片狀網(wǎng)絡,此外每個片狀層以平行模式與相鄰層進行多插指,產(chǎn)生一個2D→3D的多插指框架。配位聚合物5呈現(xiàn)一個由tyty陰離子與棒狀SBU構(gòu)筑的二維層,并且二維層進一步呈現(xiàn)一個2D→3D多插指網(wǎng)絡。2.在水熱條件下,利用氮雜環(huán)羧酸配體成功構(gòu)筑了三例新型的金屬-有機配位聚合物:[Co(ppmba)_2](6)[Zn(ppmba)_2(H_2O)_(0.5)](7)[Cd(ppmba)_2·(H_2O)_(0.25)](8)(Hppmba=4-((3-(pyridin-4-yl)-1H-pyrazol-1-yl)methyl)benzoic acid),其中,配位聚合物6是一例特別的(2D→3D)多插指結(jié)構(gòu),并且每個單套網(wǎng)絡均由雙層組成。配位聚合物7和8是同構(gòu)的,均呈現(xiàn)迷人的(2D→3D)纏結(jié)框架,并且同時具有多連鎖和多插指的特征。論文主要內(nèi)容如下:第一部分,對配位聚合物的形成與發(fā)展過程,合成方法以及配位聚合物的性能,應用以及分類等方面進行了論述。介紹了選題的目的和意義以及取得的主要結(jié)果。并且介紹了實驗過程中所需要的化學試劑,實驗儀器以及主要測試手段。第二部分,氮雜環(huán)類橋連配體與過渡金屬離子成功合成了五例新的金屬-有機配位聚合物。新的配位聚合物的合成方法,晶體結(jié)構(gòu),表征與性質(zhì)。第三部分,氮雜環(huán)羧酸配體與過渡金屬離子成功合成了三例新的金屬-有機配位聚合物。新的配位聚合物的合成方法,晶體結(jié)構(gòu),表征與性質(zhì)。
[Abstract]:In the past decade, the design, synthesis, structure and properties of metal-organic coordination polymers (or metal-organic frameworks, MOFs) have been significantly improved in supramolecular chemistry and crystal engineering, not only because of their potential applications in catalysis, separation, ion exchange and other fields, but also because of their charge. The topology and interesting structure of Manchu aesthetics. With the development of crystallography and related disciplines, the synthesis of metal-organic coordination polymers with specific structures by choosing organic ligands and metal ions has attracted widespread attention. This paper is devoted to the hydrothermal synthesis of bridged ligands and transition metal ions derived from nitrogen heterocycles. A series of novel metal-organic coordination polymers have been synthesized by hydrothermal method. Elemental analysis, ICP, IR spectroscopy and single crystal X-ray diffraction were used to study the relationship between the synthesis, structure and properties of new metal-organic coordination polymers. The crystal structure was characterized by X-ray powder diffraction (XRPD). The thermal stability (TG), fluorescence and magnetic properties of the coordination polymers were characterized and preliminarily studied. 1. Five novel metal-organic coordination polymers [Zn_2 (bdc) (1.5) were successfully synthesized under hydrothermal conditions using nitrogen heterocyclic bridging ligands. )(dbpp)](1)[Cd(dbpp)_2(H_2O)路(H_2O)](2)[Co(dbpp)_2](3)[Cu(tyty)](4)[Cu_(1.5)(L1)(L2)(tyty)](5)(dbpp=4-{1-[4-(2,5-Dihydro-1H-tetrazol-5-yl)-benzyl]-1H-pyrazol-3-yl}-pyridine,bdc=1,4-benzenedicarboxylate acid,HL1=2,3,4,5-tetrachlorobenzoic acid,HL2=2,3,4,5,6-pentachlorobenzoic acid,Htyty=1-(tetrazp- 5-yl) -4 (trizo-1-yl) benzene, coordination polymer 1 is a fascinating three-dimensional self-piercing structure. Coordination polymer 2 has a unique (2D 3D) multi-chain pattern, and each single network contains a bilateral structure. Coordination polymer 3 has a fascinating entanglement structure, with the characteristics of multi-interpolation finger and pseudo-polycyclic alkane. In addition, each lamellar layer interacts with adjacent layers in parallel mode to produce a 2D 3D multi-interpolation frame. The coordination polymer 5 presents a two-dimensional layer constructed by tyty anion and rod SBU, and the two-dimensional layer further presents a two-dimensional three-dimensional multi-interpolation network. 2. Under hydrothermal conditions, nitrogen is utilized. Heterocyclic carboxylicacid ligands have successfully constructed three novel metal-organic coordination polymers: (Co (ppmba) _2] (6) [Zn (ppmba) _2 (Zn (ppmba) _2 (H_2O) (0.5)] (7) [Cd (ppmba) _2 ((ppmba) _2 ((H_2O) (0.25)] (8) (H ppmba = 4 - ((3 - (pyridin-4-yl) - 1H-pyrazozol-1-pyrazol-1-yl) methyl) methyl) acid, in which coordination polymer 6 is a special coordination polymer 6, coordination polymer 6 is a special 3D (3D) poly 858585858594 (3D) multi-dimensional (3D) multi-benzoic acid, Interpolation structure, and each single Complex polymers 7 and 8 are isomorphic, exhibit attractive (2D 3D) entanglement frameworks, and have the characteristics of multi-linkage and multi-interpolation. Five new metal-organic coordination polymers have been successfully synthesized by bridging ligands of heterocyclic nitrogen and transition metal ions. In the third part, three new metal-organic coordination polymers have been successfully synthesized by heterocyclic carboxylic acid ligands and transition metal ions.
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O634

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本文編號：2207804