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一些含氮功能配合物的设计合成和原位反应

2020-11-23阅读(636)

一些含氮功能配合物的设计合成和原位反应

论文摘要

金属有机配位聚合物由于在磁、光、电、吸附和催化等多方面具有潜在的应用而受到广泛的研究。通过配位键、氢键和π-π作用等分子间作用力,使用金属离子和有机配体构筑高级有序结构的金属-有机配位聚合物是当前配位化学研究的主要领域之一。因此,金属有机配位聚合物的研究对寻找具有新颖结构类型或特殊性能的配合物、认识影响配位聚合物最终结构的各种因素、探索新型功能材料的合理合成,都具有重要的意义。 本论文以一些含氮配体为主要构筑元件,在水热条件下合成了15个新的化合物:[Zn（ip）（4,4-bipy）2][Zn（ip）（4,4-bipy）]n·0.25nH2O（1）,[Co2(C13H14N2)2(C10H8O6)2H2O]n（2）,[Zn(C13H14N2)(C10H8O6)0.5H2O]n（3）,[Zn(C13H14N2)（C8H4O4）]n·n0.5H2O,（4）,[Zn2(C13H14N2)（C8H4O4）2]n（5）,[Co（C8NH6O4）2]n·3nH2O（6）,[Co（C8NH5O4）（H2O）]n,（7）,[Zn（C8NH5O4）(C10N2H5)0.5（H2O）]n·n1.75（H2O）（8）,[Cu2Cl2(C26H22N4O)]n（9）,[Cu6I6(C26H22N4O)(C13H14)N2)4]n（10）,（C8H6O4）(C13H14N2)（11）,(C14H10O4S)（12）,[Mn0.5（C8H8O2）(C12H8N2)0.5]n（13）,[Mn（C8H2O2）2(C12H8N2)0.5（H2O）]（14）和[Zn（C7H4O2S）(C12H8N2)]（15）。对所有这些化合物进行了单晶X-射线衍射晶体结构测定、红外光谱和元素分析,部分化合物还进行了磁性、荧光、热重和粉末衍射的研究。 化合物（1）具有新颖的“2D+2D”平行排列结构,（2）和（3）的三维结构中含有双螺旋链。（4）具有四重穿插的diamondoid结构。（5）具有二重穿插的具有NaCl型的拓扑结构。通过配位键和强的氢键作用组装成了（6）的多孔超分子结构,水分子作为客体存在于孔洞中。（7）具有三维（4.62）2(42.610.83)拓扑的结构。通过氢键作用形成了（8）的三维孔洞化合物,水分子作为客体存在于孔洞中。（9）和（10）是由BPP在水热条件下同时发生脱氢偶联反应和羟基化作用得到新配体1-羟基-1,2,4,5-四吡啶基环己烷（chtpy）并与铜原子自组装形成的一维链状结构和三维结构。在（11）中,苯四酸发生脱羧反应形成对苯二酸后与BPP形成0维结构,并通过氢键作用最终形成一维链状结构。在（12）中,硫代水杨酸发生醚化反应,其0维结构通过氢键作用最终形成一维链状结构。（13）和（14）是高锰酸钾发生还原反应后,与邻菲罗啉自组装形成的一维和0维化合物,并通过π-π作用形成最终的三维超分子结构。在（15）中,配体2,2-二硫二苯甲酸发生的原位氧化还原反应形成硫代水杨酸,该配体通过与锌和邻菲罗啉的自组装形成一个0维二核化合物,并通过π-π作用形成无限的一维超分子结构。

论文目录

  • 摘要
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 超分子化学基础
  • 1.1.1 从分子化学到超分子化学
  • 1.1.2 自组装过程
  • 1.1.3 晶体工程
  • 1.2 含氮类配体组装的金属配位聚合物
  • 1.2.1 含氮吡啶类配体组装的金属配位聚合物
  • 1.2.1.1 四齿含N吡啶类配体组装的金属配位聚合物
  • 1.2.1.2 三齿含N类配体组装的金属配位聚合物
  • 1.2.1.3 二齿含N吡啶类配体组装的金属配位聚合物
  • 1.2.2 含氨基芳香酸的配位化学
  • 1.2.2.1 5-氨基间苯二酸与金属的自组装反应
  • 1.2.2.2 氨基苯甲酸与金属的自组装反应
  • 1.3 水热（溶剂热）原位反应
  • 1.3.1 C-C键的形成
  • 1.3.2 羟基化作用
  • 1.3.3 烷基化反应
  • 1.3.4 成醚反应
  • 1.3.5 酰化反应
  • 1.3.6 脱羧反应
  • 1.3.7 金属离子的氧化还原反应
  • 1.4 本学位论文的工作
  • 第二章 含氮吡啶类配体的化学研究
  • 2.1 实验部分
  • 2O（1） 的合成'>2.1.1 [Zn（ip）（4，4-bipy）2][Zn（ip）（4,4-bipy）]0.25H2O（1） 的合成
  • 13H14N2)(C10H8O6).0.5H2O]n （2）的合成'>2.1.2 Co(C13H14N2)(C10H8O6).0.5H2O]n （2）的合成
  • 2(C13H14N2)2(C10H8O6)2.H2O]n（3）的合成'>2.1.3 [Zn2(C13H14N2)2(C10H8O6)2.H2O]n（3）的合成
  • 13H14N)2)（C8H4O4）]n.0.5H2O,（4）的合成'>2.1.4 [Zn(C13H14N)2)（C8H4O4）]n.0.5H2O,（4）的合成
  • 2(C13H14N2)（C8H4O4）2]n（5）的合成'>2.1.5 [Zn2(C13H14N2)（C8H4O4）2]n（5）的合成
  • 2.2 仪器测试
  • 2.3 X-射线晶体结构的测定
  • 2O （1） 的结构分析及性质讨论'>2.4 化合物[Zn（ip）（4，4-bipy）2][Zn（ip）（4，4-bipy）]0.25H2O （1） 的结构分析及性质讨论
  • 2.4.1 化合物（1）的“2D+2D”平行排列结构
  • 2.4.2 化合物1的荧光性质
  • 2.4.3 化合物1的热重分析
  • 2(C13H14N2)2(C10H8O6)2H2O]n （2） 的结构分析几性质讨论'>2.5 化合物[Co2(C13H14N2)2(C10H8O6)2H2O]n （2） 的结构分析几性质讨论
  • 2.5.1 化合物2的包含双螺旋链的三维结构
  • 2.5.2 化合物2的磁性分析
  • 2.5.3 化合物2的荧光性质
  • 2.5.4 化合物2的热重分析
  • 13H14N2)(C10H8O6)0.5H2O]n （3） 的结构分析及性质讨论'>2.6 化合物[Zn(C13H14N2)(C10H8O6)0.5H2O]n （3） 的结构分析及性质讨论
  • 2.6.1 化合物3的包含双螺旋链的三维结构
  • 2.6.2 化合物3的荧光分析
  • 2.6.3 化合物3的热重分析
  • 13H14N2)（C8H4O4）]n.n0.5H2O（4）的结构及性能研究'>2.7 化合物[Zn(C13H14N2)（C8H4O4）]n.n0.5H2O（4）的结构及性能研究
  • 2.7.1 化合物4的四重穿插的 diamondoid 结构
  • 2.7.2 化合物4的荧光性质
  • 2.7.3 化合物4的热重分析
  • 2(C13H14N2)（C8H4O4）2]n （5） 的结构及性能研究'>2.8 化合物[Zn2(C13H14N2)（C8H4O4）2]n （5） 的结构及性能研究
  • 2.8.1 化合物5的NaCl拓扑三维结构
  • 2.8.2 化合物5的荧光性质
  • 2.8.3 化合物5的热重分析
  • 第三章 含氨基羧酸配体的配位化学
  • 3.1 实验部分
  • 8NH6O4）2]n.3nH2O（6）的合成'>3.1.1 化合物[Co（C8NH6O4）2]n.3nH2O（6）的合成
  • 8NH5O4）（H2O）]n（7）的合成'>3.1.2 化合物[Co（C8NH5O4）（H2O）]n（7）的合成
  • 8NH5O4）(C10N2H5)0.5（H2O）]n.n1.75（H2O）（8）的合成'>3.1.3 化合物[Zn（C8NH5O4）(C10N2H5)0.5（H2O）]n.n1.75（H2O）（8）的合成
  • 3.2 仪器测试
  • 3.3 X-射线晶体结构的测定
  • 8NH6O4）2]n.3nH2O（6）的结构分析及性质讨论'>3.4 化合物[Co（C8NH6O4）2]n.3nH2O（6）的结构分析及性质讨论
  • 3.4.1 化合物6的三维孔洞结构
  • 3.4.2 化合物6的磁性分析
  • 3.4.3 化合物6的热重分析及粉末衍射
  • 8NH5O4）（H2O）]n （7）的结构分析及性质讨论'>3.5 化合物[Co（C8NH5O4）（H2O）]n （7）的结构分析及性质讨论
  • 3.5.1 化合物6的三维结构
  • 3.5.2 化合物6的磁性分析
  • 3.5.3 化合物6的热重分析及粉末衍射
  • 8NH5O4，）(C10N2H5)0.5（H2O）]n.n1.75（H2O）（8）二维孔洞结构'>3.6 化合物[Zn（C8NH5O4，）(C10N2H5)0.5（H2O）]n.n1.75（H2O）（8）二维孔洞结构
  • 第四章 溶剂热原位反应
  • 4.1 实验部分
  • 2C12(C26H22N4O)]n（9）的合成'>4.1.1 化合物[Cu2C12(C26H22N4O)]n（9）的合成
  • 6I6(C26H22N4O)(C13H14N2)4]n （10）的合成'>4.1.2 化合物[Cu6I6(C26H22N4O)(C13H14N2)4]n （10）的合成
  • 8H6O4）(C13H14N2)（11）的合成'>4.1.3 化合物（C8H6O4）(C13H14N2)（11）的合成
  • 14H10O4S)（12）的合成'>4.1.4 化合物(C14H10O4S)（12）的合成
  • 0.5（C8H7O2）(C12H8N2)0.5]n （13）和[Mn（C8H7O2）2(C12H8N2)0.5（H2O）]（14）的合成'>4.1.5 化合物[Mn0.5（C8H7O2）(C12H8N2)0.5]n （13）和[Mn（C8H7O2）2(C12H8N2)0.5（H2O）]（14）的合成
  • 7H4O2S）(C12H8N2)]（15）'>4.1.6 [Zn（C7H4O2S）(C12H8N2)]（15）
  • 4.2 仪器测试
  • 4.3 X-射线晶体结构的测定
  • 4.4 结果讨论
  • 4.4.1 脱氢偶合羟基化反应
  • 4.4.2 脱羧反应
  • 4.4.3 硫醚反应
  • 4.4.4 氧化还原反应
  • 第五章 总论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 个人简历
  • 在学期间已发表论文

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