基于多齒剛性配體的配位聚合物的合成與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 20:37
配位聚合物（Coordination Polymers）是由金屬離子或金屬簇作為節(jié)點(diǎn),與配體進(jìn)行配位自組裝形成的有機(jī)無機(jī)雜化材料。與傳統(tǒng)多孔材料相比,多孔的配位聚合物由于其高的孔隙率,高的比表面積,孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)控等特點(diǎn),使得這類材料在氣體吸附與分離、熒光識別、催化、藥物遞送、非線性光學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是如何利用外界刺激實(shí)現(xiàn)配位聚合物的可控合成及其定向應(yīng)用依然具有較大的挑戰(zhàn)。圍繞配位聚合物的可控合成及定向應(yīng)用為目標(biāo),本論文不但實(shí)現(xiàn)了手性配位聚合物的可控自組裝,還制備了能精確識別硝基苯胺異構(gòu)體及選擇性捕獲二氧化碳分子的多孔配位聚合物。本論文包含以下五個(gè)部分:第一章主要介紹了配位聚合物的基本概念,并且介紹了配位化學(xué)以及配位聚合物的發(fā)展歷程,以及分類和合成方法,并探討了配位聚合物在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,最后闡述了本論文的研究意義。第二章利用非手性的Zn2Cd 簇與（1,3,5-Tri（4-carboxypHenyl）benzene）（H3BTB）配體直接進(jìn)行自組裝合成了非手性的化合物 1（[Zn2Cd（BTB）2（H2O）2]·0.5DEF·4H2O）,在該體系中加入適量的吡啶得到的卻是...
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：135 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２?ＭＯＦ－５的晶體結(jié)構(gòu)圖
?第１章緒論???機(jī)框架”，并且報(bào)道了許多各種各樣新穎結(jié)構(gòu)和功能的配位聚合物，多孔配位聚??合物迅速發(fā)展起來，其中具有代表性的結(jié)構(gòu)是Ｍ０Ｆ－５（圖１．２），它是由Ｚｎ２＋和??對苯二甲酸（Ｈ２ＢＤＣ）通過配位作用而形成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架，其分子式??為Ｚｎ０４（ＢＤＣＭＤＭＦ）８Ｃ６Ｈ５Ｃｌ，隨著研究的深入，他們不斷延長了配體的長度合??成出了一系列的配位聚合物ＩＲＭＯＦ－ｍ?因其孔道的不斷增大，配位聚合物的??孔尺寸也從微孔到介孔轉(zhuǎn)變（圖１．３）。??考：：＾＾，??圖１．２?ＭＯＦ－５的晶體結(jié)構(gòu)圖。??，轉(zhuǎn)秦料縣ｊ漆料轉(zhuǎn)??黎ｂ各參４．．讀’’聲吟??５?２?３?４?５?６?７??？，讀．４料，碑??８?１０?１２?１４?ｆ??圖１．３?ＩＲＭＯＦ－ｎ系列配位聚合物的結(jié)構(gòu)。??Ｆｅｒｅｙ教授團(tuán)隊(duì)利用Ｃｒ３＋和對苯二甲酸配體通過水熱法合成了?ＭＩＬ－１０１，并??利用其他金屬離子替代Ｃｒ＾而合成了配位聚合物ＭＩＬ－１００和ＭＩＬ－５３，這些新穎??的配位聚合物在氣體吸附與分離，催化等方向具有較為優(yōu)異的性能。??配位化學(xué)作為超分子化學(xué)的一個(gè)重要組成部分，近些年來，與無機(jī)化學(xué)、有??機(jī)化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、晶體工程等學(xué)科相互交叉，使其成為化??學(xué)與材料領(lǐng)域中的研宄熱點(diǎn)。同時(shí)，影響配合物結(jié)構(gòu)的因素也有很多，帶有不同??２??
混合??配體并存的配位聚合物。而根據(jù)有機(jī)配體空間上柔軔性的不同，可將配位聚合物??分為柔性配體、剛性配體以及剛性和柔性配體并存的配位聚合物。??１．３．?１剛性配體的配位聚合物??剛性配體中的苯環(huán)連在一起，配體結(jié)構(gòu)呈剛性，鍵角較為固定，配位齒間的??距離以及基團(tuán)的構(gòu)型均不發(fā)生明顯的改變，配位時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)但無法彎曲，在構(gòu)筑??配位聚合物時(shí)具有最少的不確定因素，因此最容易根據(jù)配體預(yù)測其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根??據(jù)剛性配體的結(jié)構(gòu)類型的不同可分為“一”型、“Ｔ”型、“Ｙ”型“十”型和四??面體型等（圖１．４）。??ａ?ｂ?ｃ?ｄ?ｅ?ｆ??圖１．４配體的結(jié)構(gòu)類型。??目前，己有大量含羧基和含氮雜環(huán)的剛性配體已被選用來制備新的配位聚合??物（圖１．５），應(yīng)用最為廣泛的是剛性的二齒配體是４，４’－聯(lián)吡啶和對苯二甲酸�；�??于對苯二甲酸配體的配位聚合物的研究，以Ｍ０Ｆ－５和ＭＩＬ－１０１為典型例子，其??中，ＭＩＬ－１０１是法國Ｆｅｒｅｙ研究小組在２００５年設(shè)計(jì)合成出來的其結(jié)構(gòu)式為??ＭＩＬ－１０１（Ｃｒ）［Ｃｒ３Ｆ（Ｈ２〇）；！〇（ＢＤＣ）３．ｎＨ２〇］，此化合物是由?Ｃｒ（Ｎ０３）和對苯二甲酸配??體通過水熱法合成出來的，具有較大的比表面積和窗口孔徑，同時(shí)具有超高的穩(wěn)??定性，使其成為研究最多的配位聚合物材料之一（圖１．６）。??
本文編號：3589173
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
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【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２?ＭＯＦ－５的晶體結(jié)構(gòu)圖
?第１章緒論???機(jī)框架”，并且報(bào)道了許多各種各樣新穎結(jié)構(gòu)和功能的配位聚合物，多孔配位聚??合物迅速發(fā)展起來，其中具有代表性的結(jié)構(gòu)是Ｍ０Ｆ－５（圖１．２），它是由Ｚｎ２＋和??對苯二甲酸（Ｈ２ＢＤＣ）通過配位作用而形成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架，其分子式??為Ｚｎ０４（ＢＤＣＭＤＭＦ）８Ｃ６Ｈ５Ｃｌ，隨著研究的深入，他們不斷延長了配體的長度合??成出了一系列的配位聚合物ＩＲＭＯＦ－ｍ?因其孔道的不斷增大，配位聚合物的??孔尺寸也從微孔到介孔轉(zhuǎn)變（圖１．３）。??考：：＾＾，??圖１．２?ＭＯＦ－５的晶體結(jié)構(gòu)圖。??，轉(zhuǎn)秦料縣ｊ漆料轉(zhuǎn)??黎ｂ各參４．．讀’’聲吟??５?２?３?４?５?６?７??？，讀．４料，碑??８?１０?１２?１４?ｆ??圖１．３?ＩＲＭＯＦ－ｎ系列配位聚合物的結(jié)構(gòu)。??Ｆｅｒｅｙ教授團(tuán)隊(duì)利用Ｃｒ３＋和對苯二甲酸配體通過水熱法合成了?ＭＩＬ－１０１，并??利用其他金屬離子替代Ｃｒ＾而合成了配位聚合物ＭＩＬ－１００和ＭＩＬ－５３，這些新穎??的配位聚合物在氣體吸附與分離，催化等方向具有較為優(yōu)異的性能。??配位化學(xué)作為超分子化學(xué)的一個(gè)重要組成部分，近些年來，與無機(jī)化學(xué)、有??機(jī)化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、晶體工程等學(xué)科相互交叉，使其成為化??學(xué)與材料領(lǐng)域中的研宄熱點(diǎn)。同時(shí)，影響配合物結(jié)構(gòu)的因素也有很多，帶有不同??２??
混合??配體并存的配位聚合物。而根據(jù)有機(jī)配體空間上柔軔性的不同，可將配位聚合物??分為柔性配體、剛性配體以及剛性和柔性配體并存的配位聚合物。??１．３．?１剛性配體的配位聚合物??剛性配體中的苯環(huán)連在一起，配體結(jié)構(gòu)呈剛性，鍵角較為固定，配位齒間的??距離以及基團(tuán)的構(gòu)型均不發(fā)生明顯的改變，配位時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)但無法彎曲，在構(gòu)筑??配位聚合物時(shí)具有最少的不確定因素，因此最容易根據(jù)配體預(yù)測其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根??據(jù)剛性配體的結(jié)構(gòu)類型的不同可分為“一”型、“Ｔ”型、“Ｙ”型“十”型和四??面體型等（圖１．４）。??ａ?ｂ?ｃ?ｄ?ｅ?ｆ??圖１．４配體的結(jié)構(gòu)類型。??目前，己有大量含羧基和含氮雜環(huán)的剛性配體已被選用來制備新的配位聚合??物（圖１．５），應(yīng)用最為廣泛的是剛性的二齒配體是４，４’－聯(lián)吡啶和對苯二甲酸�；�??于對苯二甲酸配體的配位聚合物的研究，以Ｍ０Ｆ－５和ＭＩＬ－１０１為典型例子，其??中，ＭＩＬ－１０１是法國Ｆｅｒｅｙ研究小組在２００５年設(shè)計(jì)合成出來的其結(jié)構(gòu)式為??ＭＩＬ－１０１（Ｃｒ）［Ｃｒ３Ｆ（Ｈ２〇）；！〇（ＢＤＣ）３．ｎＨ２〇］，此化合物是由?Ｃｒ（Ｎ０３）和對苯二甲酸配??體通過水熱法合成出來的，具有較大的比表面積和窗口孔徑，同時(shí)具有超高的穩(wěn)??定性，使其成為研究最多的配位聚合物材料之一（圖１．６）。??
本文編號：3589173
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