2-丙基咪唑-4，5-二羧酸基功能配合物的合成、结构和性能研究

论文摘要

采用2-丙基咪唑-4,5-二羧酸配体与过渡金属或主族金属离子,通过水热法制备了九个结构新颖的配合物,并对它们的合成、晶体结构、荧光性能和热稳定性以及紫外光谱等进行了研究。首先,使2-丙基咪唑-4,5二羧酸（H3L）与Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Co（Ⅱ）或Mn（Ⅱ）离子,通过水热反应得到了四个单核配合物：[Cd（H2L）2（2,2’-bipy）]（1）,[Ni（H2L）2（H2O）2]（2）, [Co（H2L）2（H2O）2]（3）和[Mn（H2L）2（H2O）2]（4）.同时,配体H3L与Co（Ⅱ）离子在有机含氮配体2,2’-bipy的存在下,通过水热反应得到了一个结构新颖的四核配合物：[Co4（L）4（2,2’-bipy）4]（5）。在1-5中,中心金属Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Co（Ⅱ）或Mn（Ⅱ）离子均处于六配位环境,并且形成扭曲的八面体构型。其次,使H3L与主族Ca（Ⅱ）、Sr（Ⅱ）、Ba（Ⅱ）或Pb（Ⅱ）离子通过水热反应得到了四个结构新颖的配位聚合物：[Ca（H2O）2（HL）]n（6）、[Sr（H2L）2（H2O）2]n（7）、[Ba（H2L）2（H2O）3]n（8）和[Pb3（HL）3]n（9）。在6中,配体H3L是以μ5-η8模式参与配位,这种配位模式十分少见,每个配体H3L以八齿模式桥联五个Ca（Ⅱ）离子形成3-D的配位聚合物；在7中,每个Sr（Ⅱ）离子处于N206八配位的十二面体构型中,其中配体H3L是以μ2-η3模式参与配位,连接Sr（Ⅱ）离子形成2-D网状结构；在8中,Ba（Ⅱ）处于07七配位的单帽八面体构型中,H3L以μ2模式连接Ba（Ⅱ）离子形成1-D长链结构；在9中,配体H3L是以μ4-η7模式参与配位,基于这种配位模式每个配体H3L以七齿模式桥联四个Pb（Ⅱ）离子形成三维配位聚合物。最后,测试了这些配合物在空气气氛下的热分解性能,分析了它们的热稳定性。进行了固态荧光光谱的测试,并探讨了发光机理。结果发现：过渡金属配合物1-4的荧光光谱属于金属离子微扰下的有机配体的荧光,属于L*→L发光；而主族金属配合物6-9中,6和8的荧光发射峰可以解释为由配体到中心金属离子间的电荷转移跃迁发光,7的荧光发射峰归属为配体内部电荷跃迁发光；配合物9的荧光发射峰来自配体配位后的π-π*跃迁和受金属微扰后的配体的n-π*跃迁。在紫外光谱中,配合物1-9出现的吸收峰可归结为配体的π-π*吸收带。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 配体设计观点的提出
• 1.1.1 咪唑-4,5-二羧酸配合物配合物研究进展
• 1.1.2 2-甲基咪唑-4,5-二羧酸及2-乙基咪唑-4,5-二羧酸配合物研究进展
• 1.1.3 2-丙基咪唑-4,5-二羧酸配合物研究进展
• 1.2 选题意义和取得的进展
• 参考文献
• 第二章 2-丙基咪唑-4,5-二羧酸构筑的过渡金属配聚物
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与测试仪器
• 2.1.2 晶体结构的测定
• 3L）的合成'>2.1.3 配体2-丙基咪唑-4,5-二羧酸（H₃L）的合成
• 2.1.4 配合物1-5的合成
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 配合物的合成讨论
• 2.2.2 配合物1-5的晶体结构
• 2.3 光谱分析
• 2.4 热稳定性
• 2.5 荧光性能
• 2.6 紫外光谱
• 2.7 小结
• 参考文献
• 第三章 2-丙基咪唑-4,5-二羧酸构筑的主族金属配聚物
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂与测试仪器
• 3.1.2 晶体结构的测定
• 3.1.3 配位聚合物6-9的合成
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 配合物的合成讨论
• 3.2.2 配合物6-9的晶体结构
• 3.3 光谱分析
• 3.4 热稳定性
• 3.5 荧光性能
• 3.6 紫外光谱
• 3.7 小结
• 参考文献
• 结语与展望
• 研究生期间已发表及待发表的论文
• 致谢