论文摘要
金属配位聚合物以其迷人的拓扑结构及在光学、气体储存、分子磁性和催化等领域的实际应用价值,而受到越来越多的关注。因此,合理的设计和构筑具有特定功能的新型材料已经成为重点课题。诸多有机配体中,芳香族多元羧酸往往能够根据中心金属离子的构型而表现出灵活多变的配位模式,使所形成的配合物具有新颖的结构和优良的性能,因此倍受青睐。另外,构筑新型多功能配位聚合物的有效辅助手段是引入柔性的含氮辅助配体,诸如1,2-二（4-吡啶）-乙烷、1,3-二（4-吡啶）-丙烷、1,2-二（咪唑）-乙烷、1,3-二（咪唑）-丙烷、1,4-二（咪唑）-丁烷等,这些配体不仅能够采用顺、反模式配位,而且在配合物的组装过程中能够自由旋转以满足中心金属离子的构型。本论文主要致力于研究5-取代基间苯二甲酸类、5-硝基-1,2,3-苯三酸以及含氮辅助配体在与过渡金属离子构筑配位聚合物的过程中,不同的官能团以及不同的反应条件对产物结构和性质的影响。在水热条件下我们得到了19个新型配位聚合物。并对这些配位聚合物进行了X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、荧光和磁性等性能表征。1.利用5-溴-间苯二甲酸和不同的咪唑类含氮辅助配体与醋酸镍、醋酸钴在水热条件下合成得到了4个金属配位聚合物,[Ni（5-Br-ip）（bip）（H2O）]n（1）, [Ni（5-Br-ip）（bib）]n（2）,[Co（5-Br-ip）（bip）]n（3）和[Co（5-Br-ip）（bip）]n（4）,用元素分析、红外光谱对配合物进行了表征。并且对它们的合成、结构以及配合物2、3的磁性做了进一步的研究。2.利用5-甲基-间苯二甲酸以及含不同长度碳链的吡啶类辅助配体与醋酸铜、醋酸钴、醋酸镍在水热条件下反应合成了6个金属配位聚合物,[Cu2（mip）2（bpa）]n（5）, [Cu2（mip）2（bpe）]n（6）,{[Co2（mip）2（bpa）2]}n（7）, {[Co2（mip）2（bpp）2]}n（8）,{[Ni（mip）（bpa）]}n（9）,{[Ni（mip）（bpp）（H2O）]}n（10）,并研究了配合物的结构、红外光谱。进一步研究了这些物质的变温磁化率,结果显示,5中的铜离子之间、8中的钻离子之间均是反铁磁相互作用,而9和10的镍离子之间是弱的铁磁相互作用。3.利用5-溴-间苯二甲酸和4-溴-间苯二甲酸在相似的条件下和不同的吡啶类含氮辅助配体水热合成出7个Zn（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）配位聚合物：{[Zn2（5-Br-ip）2（bpy）（H2O）]·2H2O}n （11）,{[Zn（5-Br-ip）（bpa）（H2O）]}n （12）, {[Cd（5-Br-ip）（bpp）（H2O）]}n （13）,{[Zn（5-Br-ip）（bpe）]}n （14）, {[Zn2（4-Br-ip）2（bpy）]·H2O}n （15）, {[Zn（4-Br-ip）（bpa）（H2O）]}n （16）,和{[Cd（4-Br-ip）（bpp）]}n（17）。通过配合物的晶体结构研究,结果表明未配位的吸电子取代基（-Br）在形成配位聚合物的过程中,由于其位置的变化而使得它与羧基之间存在位置异构效应,从而使配合物的最终结构呈现出了多样化。同时研究了配位聚合物的荧光性质。4.利用5-硝基-1,2,3-苯三酸、醋酸钴、醋酸铜以及不同的含氮辅助配体1,10-邻菲啰啉、2,2’-联吡啶,在水热条件下合成出了2个多维的配位聚合物{[Co（O2N-Hbtb）（phen）（H2O）3]·2H2O}n （18）和{[Cu3（O2N-btb）2（bipy）2（H2O）4]·4H2O}n （19）。并且对它们的合成、结构以及配合物19的磁性做了进一步的研究,结果表明,配合物19中相邻的Cu（Ⅱ）离子之间存在铁磁性相互作用。