金属有机配合物用作后合成修饰与晶态分子容器的研究

论文摘要

金属有机配合物的研究重点和方向已经从设计合成、结构表征转变为对其潜在应用的探索,主要是在气体吸附,荧光,催化和生物等领域的应用。运用晶体工程原理,我们可以直接获得具有功能化的金属有机配合物材料。最近几年,后合成和分子容器方法可以帮助我们对主体结构更好的加以修饰(中心离子,有机桥连配体或者孔表面),并广泛用于了合成和改造金属有机骨架领域中,实现了金属有机材料结构的多样性和更加优良的性能。举例来说,中心离子交换可以使原始配合物具有较高的催化活性,或者提高气体吸附能力。所以说,中心离子交换为获得中心离子不同的异质同构配合物提供了简单可行的方法。而对于一些金属有机配合物响应合适的客体分子后,其荧光性能发生了很大改变,可以用于潜在的发光材料。本论文主要分为以下六个部分：1.采用不对称的刚性吡啶羧酸配体和适当的二价金属在适当的溶剂热条件下通过自组装可以获得结构复杂,迷人的金属有机网络结构。2.鉴于客体分子的捕获和交换过程大部分是在常温下进行的,我们考察了高温下对该领域的探索和研究。3.采用刚性多氮杂环的有机配体与特定金属离子在高温溶剂热条件进行自组装,考察其结构的多样性和相关性。4.根据结构特点,考察了对目标配合物在结构方面的延伸,同时对无机小分子的响应及客体分子捕获前后的结构,磁性,光学,以及催化等方面的性质研究。5.利用单晶到单晶去探索相似结构之间的转化,为获得新颖金属有机配合物提供了新的途径和方法。6.在采用刚性多氮杂环的有机配体的前提下,引入不同的芳香环羧酸配体和金属离子进行自组装,考察其结构的多样性和不同结构间的转变方式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 金属有机配合物的发展背景
• 1.3 金属有机配合物用于后合成和分子容器的综合方法和条件
• 1.4 后合成和分子容器在金属有机配合物学科的应用
• 1.5 金属有机配合物用作后合成研究概况
• 1.6 金属有机配合物用作后分子容器的研究概况
• 1.7 本课题选题的目的、意义及主要成果
• 1.7.1 本课题选题的目的和意义
• 1.7.2 本课题的主要结果
• 参考文献
• 第二章 分子容器-高温下六核马鞍状羧酸环簇对水分子的捕获
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂及测试手段
• 2.2.2 配合物的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 配合物ZZU-1晶体结构分析
• 2.3.2 配合物ZZU-1在高温下对水分子的捕获
• 2.3.3 结果与讨论
• 2.3.4 紫外光谱研究
• 2.3.5 磁性研究
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 对具有催化性能的[3×3]栅格状九核配合物的后合成修饰及分子容器的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料及测试手段
• 3.2.2 配合物的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 配合物1晶体结构分析
• 3.3.2 配合物5晶体结构分析
• 3.3.3 配合物6晶体结构分析
• 3.3.4 配合物1和2磁行为的研究
• 2分子的响应'>3.3.5 I₂分子的响应
• 3.3.6 一价中心离子交换
• 3.3.7 环加成催化反应
• 3.3.8 三阶非线性的研究
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于刚性多氮杂环配体的Fe（Ⅱ）配合物的设计与合成、结构和性质的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料及测试手段
• 4.2.2 配合物的合成
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 配合物1的晶体结构分析
• 4.3.2 配合物2的晶体结构分析
• 4.3.3 配合物3的晶体结构分析
• 4.3.4 配合物4的晶体结构分析
• 4.3.5 后合成-配合物1到2的单晶到单晶转变
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 总结论
• 攻读博士期间取得的成果
• 致谢