论文摘要
金属-有机配合物以其良好的结构可修饰性和易功能化的特性已经成为材料化学领域的一个新热点。目前，人们已经能够利用配位化合物的晶体工程学思路在一定程度上控制配合物结构的同时，还可以通过选择功能性的中心金属离子和具有功能化的有机配体赋予目标化合物以光、电、磁、吸附和催化等功能。通过配位键、氢键和π-π作用等分子间作用力，使得金属离子和有机配体构筑高级有序结构的金属-有机配合物成为当前配位化学研究的主要领域之一。因此，金属-有机配合物的研究对探索新型功能材料的合成，具有重要意义。由于含氮杂环配体配位模式的多样性及配体结构的新颖性，在不同的条件下与不同过渡金属离子自组装成具有多种空间构型的一维（1D）、二维（2D）或三维（3D）配位聚合物，上述配位聚合物具备配合物和复合高分子的特点，对其性质的研究表明含氮杂环配体的配位聚合物往往具有独特的磁性、催化、分子识别、主客体化学或生物活性，因此氮杂环配体的配位聚合物在应用新功能材料、分子识别和自组装等方面有广阔的应用前景。咪唑基配体可与过渡金属离子自组装成多种拓扑结构的配位聚合物，这些不同结构的配位聚合物大多具有孔洞、孔穴或管道，作为金属．有机骨架材料在分离纯化、微反应器、负离子交换等方面具有潜在的应用前景。含咪唑基配体的配位能力丰富，而且又易形成氢键，因此研究该类配体的配位性能，对合成含氢键的超分子也具有很大的意义。苯并三氮唑及其衍生物也具有良好的结构特征和配位方式，是合成新功能金属配合物配体的优良选择，因此，这类配合物的合成也成为配位化合物研究的热点。基于以上研究背景，本论文设计合成了两种新的咪唑类配体和四种双苯并二氮唑类配体，并通过这些配体与金属配位合成配位聚合物，获得了1，4-二（2-（1-咪唑）乙氧基）苯，1，3，5-三（2-（1-咪唑）乙氧基）苯与硝酸镉自组装形成的两种具有孔状结构的金属-有机超分子聚合物，并进行了X-射线单晶结构测定。上述配体及配合物均经过现代波谱技术对其结构进行了表征。未见文献报道。本论文主要由以下四个部分组成：第一章共包含了两个部分，第一部分综述了含咪唑基配体及其配合物的研究概况，着重介绍了含芳香核的咪唑配体及其配合物的合成与性质，该类配体与过渡金属离子配位得到的配位化合物多数具有大尺寸的孔洞，能表现出高效和高选择性，如催化、吸附等。本章的第二部分综述了含苯并三氮唑配体及配合物的研究概况，着重介绍了含柔性烷基链的双苯并三氮唑配体及配合物，目前对含芳香核双苯并三氮唑配体的配合物研究还比较少见。第二章，利用3，5-甲苯-二酚，间苯三酚，先与1，2-二氯乙烷反应得到氯代物，然后利用咪唑与制备得到的氯代物发生亲核取代反应，合成了两种新的含咪唑的配体，通过熔点、元素分析、IR和1H NMR对其结构进行了表征。上述配体的合成为研究其配体结构与配合物性质关系提供了前提。第三章，利用对苯二酚，间苯二酚，1，5-萘二酚，3,5-甲苯-二酚与1，2-二氯乙烷反应，然后利用所获得的四种氯代物与苯并三氮唑反应合成了四种含双苯并三氮唑的配体，通过熔点、元素分析、IR和1H NMR对其结构进行了表征，所得数据与设想结构完全吻合。第四章，利用所制的配体与过渡金属离子反应，获得了1，4-二（2-（1-咪唑）乙氧基）苯，1，3，5-三（2-（1-咪唑）乙氧基）苯与硝酸镉自组装形成的两种具有孔状结构的金属-有机超分子聚合物，通过单晶X-射线衍射确定了其结构，1，4-二（2-（1-咪唑）乙氧基）苯与镉原子形成了具有中心对称结构的三核配位聚合物，其最小结构单元中具有两种不同配位环境的镉原子，而且每个镉原子都为六配位八面体结构。1,3,5-三（2-（1-咪唑）乙氧基）苯与镉盐形成的聚合物中，每个配体桥连三个镉原子，中心金属镉原子与六个配体的六个咪唑环上的氮原子配位，形成了稍微扭曲的八面体结构。