發(fā)布時(shí)間：2017-04-20 20:03

  本文關(guān)鍵詞：金屬有機(jī)骨架的合成和結(jié)構(gòu)表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬有機(jī)骨架(MOFs)配位化合物作為一種新型有機(jī)無機(jī)雜化材料,具有高空隙率、孔道尺寸形狀可調(diào)性、易于功能化等優(yōu)點(diǎn),在氣體存儲(chǔ)和分離、催化、載藥、光電磁性材料等領(lǐng)域展示了良好的應(yīng)用前景。作為一種新型多孔固態(tài)材料,由于其廣泛的應(yīng)用價(jià)值,更加應(yīng)該深入了解其結(jié)構(gòu)特性,從其微觀的分子間作用及排布開始,深刻理解某些規(guī)則聚集所表現(xiàn)出來的特殊性質(zhì),利用分子間的作用力,有目的的設(shè)計(jì)金屬有機(jī)骨架的結(jié)構(gòu),使其表現(xiàn)出一定的物理化學(xué)性質(zhì)。而如何設(shè)計(jì)并合成金屬有機(jī)骨架(MOFs)單晶是現(xiàn)在科研領(lǐng)域重點(diǎn)。 本論文以過渡金屬Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)為中心離子,以1,4-對(duì)苯二甲酸根、4,4’-聯(lián)苯二甲酸根、異煙酸根為陰離子配體、1,10-菲Up啉為中性配體,通過溶劑熱和擴(kuò)散法制備配位化合物,構(gòu)筑1D、2D、3D的空間結(jié)構(gòu),培養(yǎng)該配合物的單晶,得到七個(gè)金屬有機(jī)配位物：(Ⅰ) Zn(HCO2)3(C2H8N)、(Ⅱ)Zn2(HCO2)4(H2O)4(Ⅲ)[Zn(4,4·-BDA)(Phen)]2·HCON(CH3)2、(Ⅳ)[Zn(4,4'-BDA)(Phen)]2、(Ⅴ) Zn(ISN)2(a)、(VI) Zn(ISN)2(b)、(Ⅶ) Co(BDC)·(DMF)(H2O),并用X單晶衍射測(cè)定單晶結(jié)構(gòu),從而研究分子間作用力。 通過對(duì)這七個(gè)配合物晶體結(jié)構(gòu)分析和討論,得到以下幾個(gè)結(jié)論。 1.溶劑熱法中水作為混合溶劑的一種時(shí),對(duì)晶體結(jié)構(gòu)有著很重要的作用。作為一種弱配體,H20在結(jié)構(gòu)成型上可以參加配位,或者影響其他配體配位,對(duì)MOFs結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成時(shí)要注意對(duì)H20的運(yùn)用。 2.對(duì)晶體結(jié)構(gòu)(Ⅴ)和結(jié)構(gòu)(Ⅵ)研究發(fā)現(xiàn),不同的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)的晶體3D結(jié)構(gòu)有重要影響。 3.Zn(Ⅱ)能采取四、五、六配位方式,不同的配位方式得到不同的晶體結(jié)構(gòu)。而形成M-O配位鍵時(shí),共價(jià)鍵和離子鍵共同作用。 4.通過配合物的3D結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),氫鍵和芳環(huán)堆積對(duì)多維結(jié)構(gòu)形成有很重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：金屬有機(jī)骨架 配位 晶體結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O627
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 金屬有機(jī)骨架——金屬有機(jī)化學(xué)的前沿10-19
• 1.1.1 金屬有機(jī)骨架的歷史背景和現(xiàn)狀11-13
• 1.1.2 金屬有機(jī)骨架的結(jié)構(gòu)特性13-15
• 1.1.3 金屬有機(jī)骨架的吸附性能15-16
• 1.1.4 金屬有機(jī)骨架的催化性能16-18
• 1.1.5 金屬有機(jī)骨架的其他性能18-19
• 1.2 金屬有機(jī)骨架合成的方法19-22
• 1.2.1 水熱和溶劑熱法19-20
• 1.2.2 擴(kuò)散法20-21
• 1.2.3 其他方法21-22
• 1.3 本文研究的內(nèi)容、方法和體系選擇22-25
• 1.3.1 本文研究?jī)?nèi)容22
• 1.3.2 本文研究方法22-23
• 1.3.3 本文研究體系23-25
• 第二章 甲酸根Zn(Ⅱ)配合物合成,表征和結(jié)構(gòu)研究25-35
• 2.1 配合物的合成、單晶培養(yǎng)25-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑25
• 2.1.2 (Ⅰ)Zn(HCO_2)_3(C_2H_8N)合成、單晶培養(yǎng)25
• 2.1.3 (Ⅱ)Zn_2(HCO_2)_4(H_2O)_4合成、單晶培養(yǎng)25-26
• 2.2 晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定和解析26-29
• 2.2.1 單晶衍射數(shù)據(jù)收集26
• 2.2.2 單晶結(jié)構(gòu)解析以及分析所用軟件26
• 2.2.3 晶體結(jié)構(gòu)26-29
• 2.3 晶體結(jié)構(gòu)討論29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 鄰菲哆啉4,4-聯(lián)苯二甲酸根Zn(Ⅱ)配合物的合成,表征和結(jié)構(gòu)研究35-49
• 3.1 配合物的合成、單晶培養(yǎng)35-36
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑35
• 3.1.2 (Ⅲ)[Zn(4,4’-BDA)(Phen)]_2·HCON(CH_3)_2合成、單晶培養(yǎng)35-36
• 3.1.3 (Ⅳ)[Zn(4,4’-BDA)(Phen)]_2合成、單晶培養(yǎng)36
• 3.2 晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定和解析36-42
• 3.2.1 單晶衍射數(shù)據(jù)收集36
• 3.2.2 單晶結(jié)構(gòu)解析以及分析所用軟件36-37
• 3.2.3 晶體結(jié)構(gòu)37-42
• 3.3 晶體結(jié)構(gòu)討論42-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 異煙酸根Zn(Ⅱ)配合物的合成,表征和結(jié)構(gòu)研究49-60
• 4.1 配合物的合成、單晶培養(yǎng)49-50
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑49
• 4.1.2 (Ⅴ)Zn(ISN)_2(a)合成、單晶培養(yǎng)49-50
• 4.1.3 (Ⅵ)Zn(ISN)_2(b)合成、單晶培養(yǎng)50
• 4.2 晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定和解析50-54
• 4.2.1 單晶衍射數(shù)據(jù)收集50
• 4.2.2 單晶結(jié)構(gòu)解析以及分析所用軟件50
• 4.2.3 晶體結(jié)構(gòu)50-54
• 4.3 晶體結(jié)構(gòu)討論54-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 對(duì)苯二甲酸Co(Ⅱ)配合物的合成,表征和結(jié)構(gòu)研究60-68
• 5.1 配合物的合成、單晶培養(yǎng)60
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑60
• 5.1.2 (Ⅶ)Co(BDC)·(DMF)(H_2O)合成、單晶培養(yǎng)60
• 5.2 晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定和解析60-64
• 5.2.1 單晶衍射數(shù)據(jù)收集60-61
• 5.2.2 單晶結(jié)構(gòu)解析以及分析所用軟件61
• 5.2.3 晶體結(jié)構(gòu)61-64
• 5.3 晶體結(jié)構(gòu)討論64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第六章 新配體H_2L1、H_2L2的合成、表征68-75
• 6.1 配體的合成和表征68-74
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑68
• 6.1.2 NMR數(shù)據(jù)收集68-69
• 6.1.3 H_2L1的合成和表征69-71
• 6.1.4 H_2L2的合成和表征71-74
• 6.2 展望74-75
• 第七章 結(jié)論75-79
• 7.1 配合物的設(shè)計(jì)和單晶培養(yǎng)75-77
• 7.1.1 H_2O對(duì)結(jié)構(gòu)的影響75-76
• 7.1.2 實(shí)驗(yàn)方法對(duì)結(jié)構(gòu)的影響76-77
• 7.2 配位情況的研究77
• 7.3 多維結(jié)構(gòu)77-79
• 參考文獻(xiàn)79-89
• 攻讀碩士期間發(fā)表文章89-90
• 致謝90

【共引文獻(xiàn)】

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