论文摘要
具有特定结构的超分子配位聚合物的设计与合成一直是配位化学研究的一个热点，也是配位化学所研究的一个重要内容。配合物的结构不仅与配体的配位特点、金属原子的配位构型有关，而且也与反应条件有关密切的联系。本文设计和合成了一系列的在吡唑环的3位和5位带不同的吡啶取代基或其它取代基的吡唑配体，利用配体上取代基的大小的不同和吡啶环上N原子的位置的不同，在不同的反应条件下用含不同阴离子的铜盐与配体反应，成功地合成了一系列的从0维到三维，从非穿插到二重穿插和自穿插的超分子配位聚合物和以多核吡唑铜簇为二级结构单元的超分子配位聚合物，成功地实现了有目的地构筑穿插、自穿插结构的超分子配位聚合物和用金属原子簇作为二级结构单元来构筑含高结点的三维拓扑网的构想。第1章主要介绍了与本文联系比较紧密的超分子配位化学在三个方面的研究进展：水（溶剂）热原位合成；穿插、自穿插结构的设计与合成；金属原子簇作为二级建筑单元（SBU）的配位聚合物的设计与合成以及其它特殊结构的配合物的设计与合成，回顾与总结了目前国内外在吡唑的配位化学研究方面的基本工作，阐述了本文的研究目的与意义。第2章主要合成了本文所用到的几种含吡啶取代基的吡唑类的配体配体，3-（4-吡啶基）-5-甲基-吡唑（L4-m）、3-（4-吡啶基）-5-苯基-吡唑（L4-b）、3，5-二（2-吡啶基）-吡唑（L2-2）、3，5-二（3-吡啶基）-吡唑（L3-3）、3，5-二（4-吡啶基）-吡唑（L4-4）、3-（3-吡啶基）-5-（4-吡啶基）-吡唑（L3-4），并对它们的红外光谱和晶体结构作了表征，着重地分析了晶体中的氢键。第3章主要用L2-2、L3-3、L3-4和L4-4做配体，在水（溶剂）热的条件下，通过调节配体的的配位点，利用具有不同配位特点的卤素、拟卤素阴离子作为抗衡离子和桥连配体，成功地合成了从0维、一维、二维到三维，从非穿插、二重穿插到自穿插结构的12种配位聚合物，在这些配合物中，配体L与中心原子Cu（Ⅰ）大都具有相同的配位模式，而且这些自穿插结构的配合物都可以认为是基于二重穿插结构，桥连体连接这些二重穿插的网络而形成的。由此总结出了一种构筑具有自穿插结构特点的配位聚合物的方法。第4章主要利用三种配体L4-m、L4-b和L4-4，在水（溶剂）热的条件下，合成了一系列的以多核吡唑铜簇为二级结构单元的配位聚合物。配合物13-17是用配体L4-m和L4-b与CuI在不同的条件下反应反应得到的，除了配合物13是通过吡啶N原子与Cu2I2单元配位形成的双核配合物外，其它的四种配合物都是由三核吡唑铜簇为二级结构单元构筑的配位聚合物，而且这些三核吡唑铜簇还显示出一定的三股螺旋簇的特征，而配合物18-21则是由配体L4-4与含非配位阴离子的二价铜盐在溶剂热的条件下反应得到的。在这一条件下二价的铜被还原成一价的铜，而且还生成了一种由六个吡唑配体边桥连的双三股螺旋五核吡唑铜簇，这种铜簇在配位化学上还是很少见的，而且这些簇间通过簇外部的吡啶与金属原子进一步配位，形成了一种以簇作为高连接结点的三维拓扑网。这为设计和合成含高结点的三维拓扑网提供了一种方法。