具有特定拓扑结构配合物的合成、结构和性质研究

论文摘要

新型功能配合物的设计和合成是当今配位化学、晶体工程学、超分子化学等领域的研究热点之一,这不仅是因为它们具有新颖的拓扑结构,还因为它们在光、电、磁、催化和分子识别等领域里表现出巨大的应用潜力。本论文的工作正是立足于这一具有广阔应用前景的领域而开展的。羧酸配体种类繁多,配位方式丰富多样,所以,运用晶体工程学原理以金属离子和多元羧酸为结构基元的金属有机配合物的设计和合成得到迅速发展,已取得了许多令人瞩目的成果。但文献中大部分是关于刚性羧酸类配体的报道,如1,3,5-苯三甲酸、1,2-苯二甲酸、1,3-苯二甲酸、1,4-苯二甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸和2,6-萘二酸等。利用柔性多元羧酸和半刚性V形多元羧酸配体来组装配位聚合物的报道的却不多,因为柔性配体作为配位聚合物的构筑单元则由于其构象和配位方式的多变性,为设计合成具有新颖结构和性质的配合物提供了更多的可能性。近年来,对过渡金属与含氮类配体形成的多维网状配合物的研究一直受到广泛关注。因为含氮类配体本身具有优良的配位及桥联特性,它与金属在自组装过程中能形成各种空间结构的配合物。因此,我们设计并合成了四种柔性双咪唑配体1,4-双（咪唑-1-甲基）苯（bix）, 1,3-双（咪唑-1-甲基）苯（mbix）, 1,2-双（咪唑-1-甲基）苯（obix）, 4,4’-双（咪唑-1-甲基）联苯（bimb）。本论文就是利用这类含氮类配体和七种有机酸合成了未见报道的15种配合物:Co5（μ3-OH）2（1,4-BDC）3（BTA）2 （1）, [Co（1,4-CDC）0.5（BTA）] （2）, Zn（SDBA）（obix） （3）, Zn（SDBA） （obix）·0.25H2O （4）, Cd（BIPA）（daf）（H2O）3]·2H2O （5）, [Cd2（BIPA）2（pdon）2]·H2O （6）, Zn2（DPA）2（mbix）（H2O） （7）, Cd2（DPA）2（mbix） （8）, Co（SDBA）（bimb） （9）, Co（SDBA）（obix） （10）, Cd（SDBA）（bimb） （11）, Cd2（FA）（2,2’-bipy） （12）, Zn2（SA）（bimb） （13）, Cd（SDBA）（timb）·3H2O （14）和Cu（H2FA） （2,2’-bipy）·1.54（H2O） （15）,对其晶体结构和相关性质进行了表征。探讨了金属离子、合成温度、配体结构及pH值等对配合物结构的影响。同时对其中5个配合物的二阶非线性和铁电性作了研究。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 配合物的概述
• 1.2 配合物的运用
• 1.2.1 气体储存方面
• 1.2.2 手性拆分和催化
• 1.2.3 光学方面
• 1.3 配合物的合成方法
• 1.3.1 水热和溶剂热合成法
• 1.3.2 溶胶-凝胶合成法
• 1.3.3 微波合成法
• 1.4 本课题选题意义
• 1.5 本课题主要成果
• 参考文献
• 第二章 配合物的合成及各种条件对其拓扑结构的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 药品和仪器
• 2.2.2 化合物的合成及表征
• 2.2.3 X-ray 晶体学分析
• 2.3 配合物的结构和性质
• 2.3.1 配合物结构的描述
• 2.3.2 配合物的性质
• 2.3.2.1 荧光性质
• 2.3.2.2 热重性质
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 非线性光学材料的合成及性质
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 药品与仪器
• 3.2.2 配合物的合成与表征
• 3.2.3 X-ray 晶体学解析
• 3.3 配合物的结构和性质
• 3.3.1 配合物的结构描述
• 3.3.2 配合物的二阶非线性光学性质
• 3.4 小结
• 参考文献
• 攻读学位其间发表和送刊的论文
• 致谢