本文關鍵詞：基于含氮及兩性離子型羧酸配體的配位聚合物：結構、熒光識別及磁性研究

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【摘要】：近年來,對配位聚合物的研究越來越受到關注,不僅因其結構的多樣性以及可設計性,而且因其在例如非均相催化、氣體存儲與分離、藥物緩釋、化學傳感、磁性等方面的潛在應用�；诖搜芯勘尘�,本論文著重在配位聚合物的分子選擇性識別和磁性方面開展了研究工作。主要研究工作如下：1.我們選用了一個含路易斯堿性位點(N)的四羧酸配體與Eu(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)在溶劑熱的反應條件下合成了兩個同構的Eu(Ⅲ)-MOF(1)和Gd(Ⅲ)-MOF(2)。這兩個配合物是二維微孔結構,吡啶上的氮原子指向孔道。兩個配合物分別發(fā)紅色熒光和藍色熒光,Eu(Ⅲ)-MOF的紅熒光是Eu(Ⅲ)的特征熒光,而Gd(Ⅲ)-MOF的熒光是配體的熒光。考慮到配合物的微孔結構、路易斯堿性位點以及發(fā)光特性,我們進行了熒光識別研究。研究表明兩個配合物都表現較好的在水體系里對污染物鄰、間、對硝基苯酚的選擇性識別作用,其中Gd(Ⅲ)-MOF還表現出對Fe(Ⅲ)離子的選擇性識別現象。這一發(fā)現對水體里污染物檢測以及在生物體內起著重要作用的Fe(Ⅲ)離子的檢測都有重要的指導意義。2.我們利用了一類兩性離子型羧酸配體以及疊氮離子與過渡金屬離子Mn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)自組裝得到了四個配位聚合物：配合物[Mn3(L2)(N3)6(H2O)4] (3)、[Co3(L3)(N3)6(H2O)6] (4) (L2=1,1’-雙(4-羧基苯基)-4,4’-聯吡啶,L3=1,2,4,5-四(4-羧基吡啶基-1-亞甲基)苯)、(5)和[Co3(L2)4(N3)2(H2O)2]·4NO3 (6) (L4=氯化[4-(1-羧基苯基)吡啶-3)苯甲酸],L2=二氯[1,1’-雙(4-羧基苯基)-4,4’-聯吡啶]。配合物3和4的結構中均為基于羧基疊氮混橋橋聯且以AABAA交替橋聯方式的一維鏈,進而鏈又由兩性離子型羧酸配體連接形成二維層結構。其中配合物3的交替混橋為(EO-N3)(OCO)和(EO-N3)2,配合物4的交替混橋為(EO-N3)(OCO)2和(EO-N3)2我們對其進行了磁性研究,研究表明(EO-N3)(OCO)和(EO-N3)2橋在Mn(Ⅱ)之間傳遞反鐵磁相互作用,而(EO-N3)(OCO)2和(EO-N3)2橋在Co(Ⅱ)離子間傳遞鐵磁相互作用,但未表現出磁有序行為。配合物5和6都是基于三核單元且金屬離子之間都是由(μ-COO)2(μ2-O)橋橋聯的。前者的Mn(Ⅱ)之間的氧橋原子由羧基提供,且三核單元由有機配體連接形成一維鏈結構；后者Co(Ⅱ)之間的的氧橋原子由水分子提供,且三核單元由有機配體連接形成三維結構。對其進行的磁性研究表明(μ-COO)2(μ2-O)橋在Mn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)之間都傳遞反鐵磁相互作用,我們對配合物3、5和6都進行了磁性擬合且擬合值都在合理范圍內。3.利用兩個同分異構的兩個兩性離子羧酸配體與過渡金屬離子合成了五個晶體結構,并對其中的同晶結構進行了結構分析和比較。
【關鍵詞】：配位聚合物 熒光 小分子識別 磁性
【學位授予單位】：內蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 選題背景12-14
• 1.2 配位聚合物的熒光識別14-15
• 1.2.1 配合物的熒光14-15
• 1.2.2 配合物的熒光識別15
• 1.3 磁性配合物15-16
• 1.3.1 磁性配合物15
• 1.3.2 磁性配合物的發(fā)展15-16
• 1.4 配合物中有機配體的選擇16-20
• 1.4.1 配體的種類16
• 1.4.2 羧酸配體16-17
• 1.4.3 兩性離子型羧酸配體17
• 1.4.4 疊氮離子配體17-20
• 1.5 本論文研究思路20
• 參考文獻20-28
• 第二章 基于一個含氮四羧酸配體的同晶Eu(Ⅲ)/Gd(Ⅲ)-MOF的合成、結構及熒光識別28-63
• 2.1 引言28
• 2.2 基于四羧酸含氮配體Eu(Ⅲ)-MOF的合成、結構及性質研究28-42
• 2.2.1 配合物1的合成及一般表征29
• 2.2.2 配合物1的結構分析29
• 2.2.3 配合物1的熒光表征29-30
• 2.2.4 配合物1晶體對鄰、間、對硝基苯酚的檢測30-40
• 2.2.5 實驗結果討論40-42
• 2.3 基于四羧酸含氮配體釓(Ⅲ)-MOF的合成、結構及性質研究42-58
• 2.3.1 配合物2的合成及一般表征42
• 2.3.2 配合物2的結構分析42-45
• 2.3.3 配合物2的熒光表征45-48
• 2.3.4 配合物2對硝基苯酚的檢測48-49
• 2.3.5 實驗結果討論49-53
• 2.3.6 配合物2對Fe~(3+)離子的檢測53-55
• 2.3.7 實驗結果討論55-58
• 2.4 小結58
• 參考文獻58-63
• 第三章 基于兩性離子型羧酸配體和疊氮離子構筑的配位聚合物的合成、結構及磁性研究63-89
• 3.1 前言63
• 3.2 基于疊氮離子和兩性離子羧酸配體構筑的交替鏈配位聚合物的合成、結構及磁性63-74
• 3.2.1 配合物3和4的合成及一般表征63-64
• 3.2.2 配合物3和4的晶體學表格64
• 3.2.3 晶體3和4的結構描述64-70
• 3.2.4 配位聚合物晶體3和4的磁性表征70-74
• 3.3 基于疊氮離子和兩性離子羧酸配體構筑的三核配位聚合物的合成、結構及磁性74-84
• 3.3.1 配合物5和6的合成及一般表征74-75
• 3.3.2 配合物的晶體學數據75
• 3.3.3 晶體5和6的結構描述75-80
• 3.3.4 配合物5和6的磁性表征及分析80-84
• 3.4 小結84
• 參考文獻84-89
• 第四章 基于一對同分異構兩性離子羧酸配體的晶體合成89-103
• 4.1 前言89
• 4.2 基于兩個同分異構二羧酸兩性離子有機配體的配位聚合物合成與結構89-99
• 4.2.1 配合物7、8、9、10和11的的合成及一般表征89-91
• 4.2.2 配合物晶體7、8、9、10和11的結構描述91-99
• 4.3 小結99-100
• 4.4 參考文獻100-103
• 第五章 總結103-104
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況104-105
• 致謝105

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