由非对称配体构筑的新型配位化合物的合成、结构和性质研究

论文摘要

本论文利用四种不对称配体（3,4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸、4,5-咪唑二羧酸和1,2,4-苯三羧酸）与过渡金属离子和镧系金属离子合成新型骨架化合物,研究这类化合物的合成条件及规律,分析网络所属的拓扑类型,考察分子间作用力,配体的几何构型,辅助配体对于整个结构的影响等规律,探究分子自组装原理,探索新类型的拓扑结构,寻找拓扑类型和结构的内部联系,预言新型拓扑和新结构的形成、以及新物质结构和性能间的关系。 利用水热技术和水溶液合成方法,合成了29种新型的金属.有机骨架化合物,通过元素分析,IR,XRPD,TG和单晶X-射线衍射对晶体结构进行了表征,对化合物的热稳定性、磁学特性和荧光性质进行了初步研究。 1.利用3,4-吡啶二羧酸和不同构型的共配体与过渡金属,以及镧系金属在水热条件下反应,成功得到12个不同维数的骨架化合物,其中包括6个由过渡金属构筑的三维网络,3个由过渡金属构筑的二维层状网络,3个由镧系金属构筑的二维层状化合物,并考察了共配体的引入对所得化合物网络拓扑的影响。 [Zn（PDB）]n （1） [Zn2（PDB）2（DMF）3]n （2） [Cd3（PDB）2（OH）2（H2O）2]n （3） [Cd2（PDB）2（H2O）]n （4） [zn2（PDB）2（4,4′-bpy）]·H2O （5） [Ni（PDB）（4,4′-bpy）]·0.5H2O （6） [Zn（PDB）（2,2′-bpy）]n （7） [Cd（PDB）（2,2′bpy）]n （8） [Cd（PDB）（1,10-phen）]n （9） [La2（PDB）2（NO3）2（H2O）3] （10） [Sm（PDB）（ox）0.5（H2O）2]·H2O （11） [Dy（PDB）（ox）0.5（H2O）2]·H2O （12） 化合物1～4是由d10金属直接和3地,4吡啶二羧酸构筑的具有三维结构的金属-有机骨架化合物,化合物5和6是在{M/PDB}体系中引入线性配体4,4’-bpy后形成的三维金属-有机骨架化合物,化合物7～9是由3,4-吡啶二羧酸和含氮螯合配体构筑的二维骨架化合物,化合物10～12是由3,4-吡啶二羧酸和镧系金属离子构筑的二维配位网络。化合物4是第一例由分子双层构筑的三维柱撑型开放式网络,化合物6是第一例由螺旋链

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 配位化合物的研究进展
• 1.2 配位化合物的分类
• 1.2.1 含氮配体构筑的配位化合物
• 1.2.2 含氧多羧酸类配体构筑的配位化合物
• 1.2.3 含S配体的配位化合物
• 1.2.4 杂环多羧酸配体构筑的配位化合物
• 1.3 配位化合物研究热点
• 1.3.1 金属-氧簇化合物
• 1.3.2 刚性多孔网络的构筑
• 1.3.3 柔性多孔网络的构筑
• 1.3.4 构筑新颖的拓扑网络
• 1.4 配位化合物结构分析方法-网络拓扑分析法
• 1.5 选题依据和目的
• 1.6 实验试剂和测试手段
• 参考文献
• 第二章 以3，4-吡啶二羧酸构筑的配位化合物的合成、结构及性质研究
• 2.1 引言
• 2.2 由3，4-吡啶二羧酸和过渡金属构筑的三维配位化合物
• 2.2.1 合成
• 2.2.2 结构
• 2.2.3 表征
• 2.2.4 荧光性质
• 2.2.5 磁学性质
• 2.2.6 讨论
• 2.3 由3，4-吡啶二羧酸和过渡金属构筑的二维配位化合物
• 2.3.1 合成
• 2.3.2 结构
• 2.3.3 表征
• 2.3.4 荧光性质
• 2.3.5 讨论
• 2.4 由3，4-吡啶二羧酸和镧系金属构筑的二维配位化合物
• 2.4.1 合成
• 2.4.2 结构
• 2.4.3 表征
• 2.4.4 讨论
• 2.5 小结
• 参考文献
• 第三章 以2，5吡啶-二羧酸和镧系金属构筑的配位化合物的合成、结构及性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 由2，5-吡啶二羧酸和镧系金属构筑的三维配位化合物
• 3.2.1 合成
• 3.2.2 结构
• 3.2.3 表征
• 3.2.4 荧光性质
• 3.3 由2，5-吡啶二羧酸构筑、苯甲酸和镧系金属构筑的三维配位化合物
• 3.3.1 合成
• 3.3.2 结构
• 3.3.3 表征
• 3.4 讨论
• 3.4 小结
• 参考文献
• 第四章 以4，5-咪唑二羧酸构筑的配位化合物的合成、结构及性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 由4，5-咪唑二羧酸和过渡金属构筑的三维超分子网络
• 4.2.1 合成
• 4.2.2 结构
• 4.2.3 表征
• 4.2.4 荧光性质
• 4.2.5 讨论
• 4.3 由4，5-咪唑二羧酸和镧系金属构筑的二维配位化合物
• 4.3.1 合成
• 4.3.2 结构
• 4.3.3 讨论
• 4.4 由4，5-咪唑二羧酸和镧系金属构筑的三维开放式配位化合物
• 4.4.1 合成
• 4.4.2 结构
• 4.4.3 表征
• 4.4.4 荧光性质
• 4.4.5 讨论
• 4.5 小结
• 参考文献
• 第五章 以1，2，4-苯三羧酸构筑的配位化合物的合成、结构及性质研究
• 5.1 引言
• 5.2 由1，2，4-苯三羧酸和过渡金属构筑的配位化合物
• 5.2.1 合成
• 5.2.2 结构
• 5.2.3 表征
• 5.2.4 荧光性质
• 5.2.5 磁学性质
• 5.3 小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 致谢
• 博士期间发表论文情况