基于原位配體生成反應(yīng)的配位聚合物的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-11-19 15:42
本論文主要基于芳香鄰多羧酸與水合肼的溶劑熱原位酰化反應(yīng)以及鄰苯二胺與草酸的水熱原位環(huán)化縮合反應(yīng),選取不同的金屬鹽和鄰菲羅啉等輔助配體,合成出13例配位聚合物和2例酰肼分子,其中14例新型化合物。探討了不同合成條件對(duì)產(chǎn)物的影響,并對(duì)已合成的材料進(jìn)行了單晶結(jié)構(gòu)分析、元素分析、紅外、熱重、磁性和熒光等多方面測(cè)試表征。1.基于溶劑熱原位酰胺化反應(yīng),選取2,3-喹啉二酸和不同的輔助配體,合成了 3例由單酰肼分子構(gòu)筑的配位聚合物1-3,分子式分別為:Mn(QLPTH)2(H20)2(1)、M(QLPTH)(H20)2C1(M = Mn(2)or Mg(3))。其中,1-3是含有喹啉二酰肼分子(QLPTH)的化合物,1是單核結(jié)構(gòu),2和3是同晶的雙核結(jié)構(gòu),三個(gè)化合物的配位單元分別通過(guò)分子間的氫鍵作用和π…π堆積作用鏈接成三維的超分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);衔1和3具有綠光發(fā)射,2具有紫光發(fā)射。為了進(jìn)一步了解發(fā)光機(jī)理,對(duì)三個(gè)化合物進(jìn)行了密度泛函理論計(jì)算(DFT)。計(jì)算的結(jié)果表明三個(gè)化合物的發(fā)光均由配體間的電子轉(zhuǎn)移引起的。同時(shí),對(duì)化合物2和3的磁學(xué)性能進(jìn)行了研究,變溫磁化率數(shù)據(jù)擬合和居里外斯擬合的結(jié)果表明兩個(gè)化合物中存在弱的反鐵磁相互作用。2.基于溶劑熱原位酰胺化反應(yīng),選取4,4'-氧雙鄰苯二甲酸和4,4'-二苯甲酮四酸和咪唑類(lèi)輔助配體,成功制備了 3例新的由雙酰肼分子橋連的配位聚合物4-6和1例雙酰肼分子7。分子式分別為:M(ODPTH)(H2O)3(M=Fe(4),Co(5),Ni(6))、[DPTH](7)。單晶結(jié)構(gòu)解析表明三個(gè)化合是同晶的。其中,化合物4-6是由4,4'-氧雙鄰苯二酰肼分子(ODPTH)橋連而成的一維double鏈狀化合物,進(jìn)而通過(guò)鏈間的氫鍵作用和π…π堆積作用構(gòu)筑成三維的超分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。變溫磁化率的結(jié)果和居里外斯定律擬合的結(jié)果表明在三個(gè)化合物中金屬離子間存在反鐵磁耦合作用。3.基于溶劑熱原位酰胺化反應(yīng),我們選取了 5,6-苯并咪唑二羧酸、2-丙基-5,6-咪唑二羧酸(H4pimdc)與鄰菲羅啉(phen),在溶劑熱條件下,成功合成了 6例配位聚合物(8-14)以及1例酰肼分子(10)。分子式分別為:[M(BMPTH)](H2bpy)0.5(M = Zn(8)or Co(9))、[BMPTH](10)、M(H2pimdc)2(phen)(M = Co(11),Fe(12),Ni(13),Mn(14))。單晶結(jié)構(gòu)解析表明化合物 8和9具有三維的陰離子骨架結(jié)構(gòu);化合物11-14中,H4pimdc沒(méi)有發(fā)生;磻(yīng),直接與金屬離子配位,形成零維的單核結(jié)構(gòu)。磁學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),化合物9在2-3 K條件下存在spin-flop的磁相轉(zhuǎn)變;化合物11和12都存在反鐵磁相互作用,并且,化合物11的交流磁化率表現(xiàn)出了磁馳豫的現(xiàn)象,這表明化合物11中存在場(chǎng)誘導(dǎo)的單離子磁體行為。4.基于水熱原位環(huán)化縮合反應(yīng),選取鄰苯二胺(o-phen)和草酸(H2ox),成功合成了 1例由2,2'-聯(lián)苯并咪唑構(gòu)筑的單核配位聚合物(15)。分子式分別為:[Co(H2bbim)3](Cl2(H2O)2(15)。單晶結(jié)構(gòu)解析表明化合物15是零維單核結(jié)構(gòu),配位單元通過(guò)分子間的氫鍵作用構(gòu)筑成三維超分子結(jié)構(gòu)。直流變溫磁化率的結(jié)果表明化合物中存在反鐵磁相互作用。有趣的是,交流變溫磁化率的結(jié)果表現(xiàn)出了磁馳豫現(xiàn)象,這表明化合物15具有場(chǎng)誘導(dǎo)的單離子磁體的性質(zhì)。5.對(duì)碩士期間的工作進(jìn)行了總結(jié)分析,討論了配體的原位酰胺化反應(yīng)和原位環(huán)化縮合反應(yīng)的合成條件及配位聚合物材料結(jié)構(gòu)與性能的初步關(guān)系,為半定向和定向合成功能配位聚合物提供了一種有效策略。
【學(xué)位單位】:寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:O641.4
【部分圖文】:
-0.[Cua(TMA)z(Hz0)}]的結(jié)構(gòu)
圖I-5.[ZneO(bdc)a]的結(jié)構(gòu).Figare1-3.Thestructureof[ZneO(bdc)a]
弱甚至可以被忽略;而在分子內(nèi)部存在強(qiáng)的磁相互作用[26]。晶體材料可以視為全同分子的有序疊??力口,因此,其可以表現(xiàn)出單分子磁體的性質(zhì)。1993年,R.?Sessoli等人在Angrew上報(bào)道了首個(gè)具??有慢磁弛豫現(xiàn)象的單分子磁體[MnuOuCChbCOOkCI^C^pI?(圖1-6?)。??[Mn12012(CH3C00)I6(H20)4]是單分子磁體的標(biāo)志性化合物,它的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了單分子磁體研究的新??領(lǐng)域。此后,大量含有?Mn(III)、Co(I)/(II)、Ni(I)/(II)、Fe(I)/(II)/(III)和?Cu(II)等過(guò)渡金屬以及?Dy(III)??等稀土金屬的單分子磁體被報(bào)道pwoi。該部分主要分析了基于Co(II)離子的單分子磁體。??-3?-??
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2890179
【學(xué)位單位】:寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:O641.4
【部分圖文】:
-0.[Cua(TMA)z(Hz0)}]的結(jié)構(gòu)
圖I-5.[ZneO(bdc)a]的結(jié)構(gòu).Figare1-3.Thestructureof[ZneO(bdc)a]
弱甚至可以被忽略;而在分子內(nèi)部存在強(qiáng)的磁相互作用[26]。晶體材料可以視為全同分子的有序疊??力口,因此,其可以表現(xiàn)出單分子磁體的性質(zhì)。1993年,R.?Sessoli等人在Angrew上報(bào)道了首個(gè)具??有慢磁弛豫現(xiàn)象的單分子磁體[MnuOuCChbCOOkCI^C^pI?(圖1-6?)。??[Mn12012(CH3C00)I6(H20)4]是單分子磁體的標(biāo)志性化合物,它的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了單分子磁體研究的新??領(lǐng)域。此后,大量含有?Mn(III)、Co(I)/(II)、Ni(I)/(II)、Fe(I)/(II)/(III)和?Cu(II)等過(guò)渡金屬以及?Dy(III)??等稀土金屬的單分子磁體被報(bào)道pwoi。該部分主要分析了基于Co(II)離子的單分子磁體。??-3?-??
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2890179
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