含氮杂环阳离子为模板剂构筑新颖的过渡金属阴离子网络及性质研究

论文摘要

从超分子观点看,模板是客体,客体与主体之间通过相互匹配、相互识别、相互组装,促进目标产物的生成。近年来以含氮杂环阳离子为模板剂定向构筑的一系列高规整性的超分子化合物得到了飞速发展。它们不同于一般的复合高分子和配位化合物,表现出许多独特的性质。因此,在磁性材料、分子识别、催化及生物活性等众多领域中都有着良好的应用前景。本课题采用六种二价阳离子有机模板剂,合成了14个结构新颖的化合物。我们首先以1,6-二吡啶己烷阳离子和邻菲啰啉衍生物阳离子为有机模板剂进行分子组装,合成了四个超分子化合物：[（Ag2I4）（BPHX）]n（1）, [（Pb3I8Br4）（BPHX）3] （2）, [（Cu4I8）（BPHX）2] （3）和[Cu2（SCN）4（Phen-dq）]n （4）。X-射线单晶衍射分析表明化合物（1）（2）（3）和（4）分别具有一维链状、三核、四核和二维网状的空间结构；其次利用1,1’-二乙基-4,4’-联吡啶阳离子和1,1’-二丁基-4,4’-联吡啶阳离子为有机模板剂进行分子组,合成了6个超分子化合物：[（Ag2I4）（DEB）]n （5）, [（Ag2Br4）（DEB）]n（6）, [Cu2（SCN）4（DEB）]n（7）, [（Ag2I6）（DBB）2] （8）, [（Pb6I22）-（DMF）2（DBB）5] （9）, [Cu2（SCN）4（DBB）]n（10）和[Cu4（SCN）6（DBB）]n（11）。X-射线单晶衍射分析表明化合物（5）（6）（7）（8）（9）（10）和（11）分别具有一维链状、一维链状、二维网状、双核、六核、一维和二维立方烷网状的空间结构。最后利用1,1’-二戊基-4,4’-联吡啶阳离子和1,1’-二异戊基-4,4’-联吡啶阳离子为有机模板剂进行分子组装,合成了3个超分子化合物：[（Pb6I22）（DMF）2（DPB）5] （12）, [Cu2（SCN）4（DBB）]n （13）和[Cu2（SCN）4（DIPB）]n （14）。X-射线单晶衍射分析表明化合物（12）（13）和（14）分别具有六核、一维和二维网状的空间结构。同时我们对14种化合物的红外光谱、荧光光谱进行了表征；对化合物4进行了紫外光谱的测定；对化合物4、7、10、11和13的热分析进行了进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 模板效应在超分子化学中的发展历程和研究意义
• 1.2 金属阳离子作为模板的合成
• 1.3 中性分子充当模板
• 1.4 阴离子做模板的合成
• 1.5 有机阳离子模板合成
• 1.6 热力学和动力学模板效应
• 1.7 正面和负面的模板
• 1.8 自组装作用
• 1.9 本论文选题意义和取得的进展
• 第二章 实验合成及结构描述
• 2.1 主要试剂和测试仪器
• 2.2 化合物的合成
• 2.3 结构描述
• 第三章 化合物的性质研究
• 3.1 测试仪器
• 3.2 化合物的紫外光谱分析
• 3.3 化合物的荧光光谱分析
• 3.4 化合物的热分析
• 总结展望
• 参考文献
• 附录1 化合物的晶体结构参数
• 附录2 化合物的键长和键角数据
• 附录3 化合物的红外光谱图
• 硕士期间发表的论文
• 致谢