羧酸配體和含氮共軛配體構(gòu)筑的配位聚合物:合成,晶體結(jié)構(gòu)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-10-31 16:58
【摘要】:配位聚合物是金屬離子與有機(jī)配體通過配位鍵構(gòu)建的化合物,由于其在磁性材料、催化、氣體儲(chǔ)存及分離、光電子材料等領(lǐng)域具有的極大應(yīng)用前景,近年來(lái)成為化學(xué)家研究的熱點(diǎn)。采用羧酸配體和含氮共軛配體組成的混合配體協(xié)同與金屬離子進(jìn)行配位,可以獲得一些結(jié)構(gòu)新穎且性能獨(dú)特的配位聚合物。本論文選擇了含羧酸基團(tuán)的有機(jī)配體與三種含氮共軛配體作為混合配體,利用它與Zn(II)、Cd(II)、Co(II)金屬離子進(jìn)行反應(yīng),合成了7個(gè)新型的配位聚合物。我們對(duì)所有化合物進(jìn)行了以下表征:單晶X-射線衍射、紅外光譜、熱重分析等,同時(shí)還對(duì)部分化合物進(jìn)行了氣體吸附脫附、熒光以及磁學(xué)等性能研究。(1) {[Cd_3(SIP)_2(bipydz)_3(DMF)_2](DMF)_4(H_2O)_2}_n(2) {[Zn(5-OH-ophth)(bipydz)](DMF)_3}_n(3) {[Cd(SA)(bipydz)]}_n(4) {[Zn_3(BPDC)_3(BPYETE)](DMF)_2(H_2O)_3.5}_n(5) {[Co_3(BPDC)_3(BPYETE)]·x(solvent)}_n(6) {[Cd_2(1,3-BDC)_2(DMF)_2]·x(solvent)}_n(7) {(Me_2NH_2)_4[Co(SIP)_2](DMF)_2(H_2O)_3}_n(H3SIP:5-磺酸基間苯二甲酸;bipydz:3,6-二(4-吡啶基)噠嗪;5-OH-ophth:5-羥基間苯二甲酸;SA:1,4-丁二酸;BPDC:4,4'-聯(lián)苯二甲酸;BPYETE:1,2-二(4-吡啶基)乙炔;1,3-BDC:間苯二甲酸)。本論文分為以下四個(gè)部分:第一章為前言,主要介紹了配位聚合物的概念、合成方法、含氮共軛配體構(gòu)筑的配位聚合物的研究進(jìn)展及配位聚合物在氣體吸附、分子磁性等方面的研究。第二章介紹了以3,6-二(4-吡啶基)噠嗪配體和含羧酸基團(tuán)的配體合成的三個(gè)化合物1,2和3。結(jié)構(gòu)分析表明:化合物1通過SIP3-配體連接金屬離子形成了二維結(jié)構(gòu),3,6-二(4-吡啶基)噠嗪連接相鄰的二維層形成了三維結(jié)構(gòu);衔2通過3,6-二(4-吡啶基)噠嗪有機(jī)配體連接由5-羥基間苯二甲酸和Zn(II)離子組成的雙核鋅結(jié)構(gòu)單元形成了二維層結(jié)構(gòu);衔3是由1,4-丁二酸有機(jī)配體連接金屬離子形成了二維結(jié)構(gòu),3,6-二(4-吡啶基)噠嗪連接相鄰的二維層形成了三維結(jié)構(gòu)。這類化合物的結(jié)構(gòu)中,化合物1和3是3,6-二(4-吡啶基)噠嗪有機(jī)配體把二維的鎘-羧酸層橋連形成三維的結(jié)構(gòu),而化合物2是3,6-二(4-吡啶基)噠嗪有機(jī)配體把一維的鋅-羧酸鏈連接形成二維的結(jié)構(gòu),因此3,6-二(4-吡啶基)噠嗪有機(jī)配體對(duì)高維結(jié)構(gòu)的形成起著重要的作用。最后,對(duì)化合物3進(jìn)行了熒光測(cè)試,發(fā)現(xiàn)它具有較好的熒光性能。第三章介紹了1,2-二(4-吡啶基)乙炔配體的合成,以1,2-二(4-吡啶基)乙炔配體和含羧酸基團(tuán)的配體合成的三個(gè)化合物4,5和6。通過結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn):化合物4和5通過4,4′-聯(lián)苯二甲酸連接金屬離子形成了二維層結(jié)構(gòu),1,2-二(4-吡啶基)乙炔連接相鄰的二維層形成了三維結(jié)構(gòu);衔6是間苯二甲酸連接Cd(II)離子形成的二維結(jié)構(gòu),而1,2-二(4-吡啶基)乙炔配體沒有進(jìn)入到化合物6中。我們對(duì)化合物5做了CO2、N2和一系列烴類氣體的氣體吸附的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)化合物5對(duì)N2和CO2具有一定的吸附量。我們還對(duì)化合物6進(jìn)行了熒光測(cè)試,發(fā)現(xiàn)它具有較好的熒光性能。第四章介紹了配位聚合物{(Me2NH_2)_4[Co(SIP)_2](DMF)_2(H_2O)_3}_n(7)的合成及其結(jié)構(gòu);衔7是沿ab面擴(kuò)展的帶負(fù)電的[Co(SIP)_2]4-二維層結(jié)構(gòu),溶劑DMF分子、溶劑水分子和[Me2NH_2]+陽(yáng)離子填充在二維層之間。我們對(duì)化合物7進(jìn)行了磁性分析,發(fā)現(xiàn)該化合物內(nèi)Co(II)離子存在顯著的磁各向異性,但該化合物沒有表現(xiàn)出慢磁弛豫現(xiàn)象。第五章對(duì)本論文做了總結(jié)及展望。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O641.4
本文編號(hào):2302961
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【學(xué)位授予單位】:江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O641.4
【參考文獻(xiàn)】
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2 高竹青;李紅晉;M.Kirillov Alexander;顧金忠;;Syntheses, Crystal Structures and Magnetic Properties of Cobalt(Ⅱ) and Manganese(Ⅱ) Coordination Polymers Constructed from 5-(Pyridin-4-yl)Isophthalate Ligands[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2014年04期
3 ;Synthesis and Crystal Structure of [Ni(C_5H_2N_2O_4)(2,2'bipy)(H_2O)_2]·H_2O[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2002年04期
,本文編號(hào):2302961
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