具有C3对称芳香三羧酸配体构筑的金属—有机配位聚合物的合成，结构及性质研究

论文摘要

金属-有机配位聚合物是指金属离子与有机配体通过自组装形成具有周期性网络结构的配位聚合物,由于其丰富的空间拓扑结构以及其在气体储存、物质分离、光学性质、磁性、催化等方面的潜在应用而受到广泛的关注。本课题选用一个具有C3对称性的多羧酸有机配体为基本构筑单元,在含N配体作为辅助配体条件下,合成了系列新的金属-有机配位聚合物,并通过红外光谱、元素分析、热重分析、荧光光谱、紫外-可见漫反射和X-射线单晶衍射等手段对其结构和性质进行了表征。1.在溶剂热条件下,利用C3对称的芳香多羧酸配体N,N’,N”-三（4-苯甲酸基）-1,3,5-苯三甲酰胺（BTMC）和稀土离子（La, Ce, Pr, Nd）合成了4个同结构的三维金属-有机配位聚合物[Ln（BTMC）（DMF）]·2.5（DMF）·3（H2O） （Ln= La（1）, Ce（2）, Pr（3）,Nd（4））。化合物1-4表现为（4,8）-连接的AlB2拓扑结构,其中BTMC由于配位演化作为4-连接点,而双核的金属簇作为8-连接点。同时,研究了基于相同配体BTMC所构筑的金属-有机配位聚合物在（4,8）-连接的AIB2和（3,6）-连接的rtl之间的结构相互转变。2.在水热条件下,利用C3对称的芳香多羧酸配体N,N’,N”-三（4-苯甲酸基）-1,3,5-苯三甲酰胺（BTMC）和乙酸锰在含N配体1,4-二咪唑丁烷（bbi）的辅助下,合成了一个2D二重穿插的金属-有机配位聚合物[Mn（BTMC）]·0.5（bbi）-2.5（H2O）（5）。化合物5表现为（3,6）-连接的kgd拓扑结构。且化合物5表现了较高的热稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 金属-有机配位聚合物（MOFs）的简介
• 1.2 金属-有机配位聚合物的研究进展
• 1.3 金属-有机配位聚合物的特点
• 1.3.1 结构的多样性
• 1.3.2 多孔性
• 1.3.3 高比表面积
• 1.3.4 具有不饱和金属配位位
• 1.4 金属-有机配位聚合物的应用
• 1.4.1 气体储存材料
• 1.4.2 催化材料
• 1.4.3 光学材料
• 1.4.4 磁学材料
• 1.5 金属-有机配位聚合物的合成方法
• 1.5.1 室温下溶液自组装
• 1.5.2 水热/溶剂热法
• 1.5.3 微波反应方法
• 1.5.4 离子热法
• 3对称的芳香多羧酸类配合物的研究概况'>1.6 C₃对称的芳香多羧酸类配合物的研究概况
• 1.7 开展本课题的意义及研究内容
• 第二章 Ln-BTMC金属-有机配位聚合物的合成,结构和性质研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂和仪器
• 2.1.2 有机配体的合成
• 2O）}（Ln=La（1）,Ce（2）,Pr（3）,Nd（4））'>2.1.3 化合物1-4的合成{[Ln（BTMC）（DMF）]·2.5（DMF）·3（H₂O）}（Ln=La（1）,Ce（2）,Pr（3）,Nd（4））
• 2.1.4 晶体学数据的测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 合成
• 2.2.2 晶体结构分析
• 2.2.3 X射线粉末衍射
• 2.2.4 红外光谱分析
• 2.2.5 热重分析
• 2.2.6 固体紫外-可见光谱
• 2.2.7 荧光性质
• 2.3 小结
• 第三章 Mn-BTMC金属-有机配位聚合物的合成,结构和性质研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂和仪器
• 2O）}（5）的合成'>3.1.2 化合物的合成{[Mn（BTMC）]·0.5（bbi）·2.5（H₂O）}（5）的合成
• 3.1.3 晶体学数据的测量
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 合成
• 3.2.2 晶体结构分析
• 3.2.3 红外光谱分析
• 3.2.4 X-射线粉末衍射
• 3.2.5 热重分析
• 3.2.6 固体紫外-可见光谱
• 3.2.7 荧光性质
• 3.3 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果