氮杂环配体过渡金属配合物的构筑与性能

论文摘要

配位聚合物网络的研究已经引起了人们的广泛关注，这不仅仅是因为它们作为功能材料在主-客体化学，离子交换，催化等领域的潜在性能和在光学，电学以及磁学等众多方面的发展，同时也是因为它们具有迷人的结构体系和拓扑网络。到目前为止，大量的研究结果表明，空前的结构类型和拓扑特征在配位聚合物框架中能够被观察到。本论文通过对反应条件的控制，在常温条件下，以具有生物活性的4-氨基安替比林（AAP）和3-氨基-1H-1，2,4-三唑（AT）配体，及具有多种配位方式的拟卤素配体和芳香羧酸配体与过渡金属离子（Pb（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）等）构筑了一系列新型的配位化合物。并通过单晶X-射线衍射手段对产物进行了结构表征，以及采用红外光谱、元素分析、热重分析和荧光分析等手段对产物的性能进行了表征。本文共分四章。在第一章的前言部分，我们简要阐述了晶体工程和配位聚合物的基本概念，发展过程、当前国内外最新的研究进展。并且对金属-有机配位聚合物的应用前景也进行了较为详细的描述。最后，指明了本课题的选题意义，概括了本研究工作所取得的重要成果。在第二章中，我们用AAP和拟卤素配体（SCN-，dca和tcm），与多种过渡金属离子在常温条件下合成了一系列新型的配位化合物：[Co1．5（AAP）（dca）3（CH3OH）]n（1），[Cd1．5（AAP）（dca）3（CH3OH）]n（2），[Cd1．5（AAP）（dca）3（H2O）]n（3），[Zn2（AAP）3（NCS）4]·H2O（4），[Cd2（AAP）4（NCS）4]（5），[Cd（AAP）（NCS）]（6），[ZnCd（AAP）3（NCS）4]·（H2O）0．25（7），[Cd2（AAP）6（tcm）4]·（H2O）3（8），[Pb2（AAP）4（tom）4] （9），[Pb2（AAP）（tcm）2]n（10）和[Cd（AAP）（dca）（SCN）]n（11）。这些配合物的结构具有多样性，其中聚合物1，2，3和11是比较少见的三维拓扑网络，尤其是11，它含有两种不同的拟卤素类阴离子。在第三章中，我们同样选用了AAP作为主配体，报道了六个含有芳香羧酸的过渡金属配位化合物：[Co3（AAP）2（NIP）3（H2O）10]·（H2O）4．5（12），{[Cd（AAP）（NIP）（H2O）]·（H2O）}n（13），{[Zn（AAP）（NIP）（H2O）]·（H2O）}n（14），{[Cd（AAP）（ip）（H2O）]·2H2O}n（15），[Cd（AAP）（PNBA）2（H2O）]·H2O（16）和[Pb（AAP）（PNBA）2]（17）。在配合物12-16中，AAP均采用了双齿螯合的配位方式，而17中的AAP却起到了桥联作用。在第四章中，我们是选用了AT和芳香羧酸配体，与过渡金属离子合成了四个金属有机配位化合物：{[Cd（AT）（HO-bdc）（H2O）]·（H2O）2}n（18），[Cd0．5（AT）（PNBA）（H2O）]（19），{[Zn2（AT）2（HBTC）2（H2O）2]·（H2O）4}n（20）和{[Mn（AT）（HBTC）]·（H2O）}n（21）。其中，AT配体也展现了两种配位方式：配合物18-20中的单齿配位和21中的μ1，4-桥联方式。聚合物21是通过均三苯甲酸和AT配体桥联产生的三维拓扑结构，截止到目前，3，5-连接的（42．65．83）（42．6）拓扑网络尚未见报道。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 晶体工程概述
• 1.2 配位聚合物
• 1.2.1 由配位键组装的分子体系
• 1.2.2 由氢键组装的分子体系
• 1.2.3 由π-π堆积相互作用组装的分子体系
• 1.3 本课题的选题目的、意义和主要研究成果
• 1.3.1 本课题的选题目的和意义
• 1.3.2 本课题的主要研究成果
• 参考文献
• 第二章 由4-氨基安替比林生物活性配体和拟卤素类配体构筑的过渡金属配位化合物
• 第一节 含AAP和dca配体的三维过渡金属配位聚合物的合成与表征
• 2.1.1 实验部分
• 2.1.2 X-射线单晶结构分析
• 2.1.3 配位聚合物1-3的晶体结构描述
• 2.1.4 配合物1的荧光分析
• -为共配体构筑的过渡金属配合物的结构与性质研究'>第二节 以AAP和SCN^-为共配体构筑的过渡金属配合物的结构与性质研究
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 X-射线单晶结构分析
• 2.2.3 配合物4-7的晶体结构描述
• 2.2.4 配合物4和7的荧光分析
• 第三节 由AAP和tcm配体构筑的具有荧光性能的金属有机框架
• 2.3.1 实验部分
• 2.3.2 X-射线单晶结构分析
• 2.3.3 配合物8-10的晶体结构描述
• 2.3.4 配合物8和9的荧光分析
• n的结构与表征'>第四节 新型三维配位聚合物[Cd（AAP）（dca）（SCN）]_n的结构与表征
• 2.4.1 实验部分
• 2.4.2 X-射线单晶结构分析
• 2.4.3 配位聚合物11的晶体结构描述
• 2.4.4 配合物11的荧光分析
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 以有机芳香羧酸类配体构筑的新型金属-有机配位聚合物
• 2NIP）构筑的新型配位聚合物'>第一节 以5-硝基间苯二甲酸（H₂NIP）构筑的新型配位聚合物
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.2 X-射线单晶结构分析
• 3.1.3 配位聚合物12-14的晶体结构描述
• 3.1.4 配合物12-14的荧光分析
• 第二节 新颖的AAP-Cd（Ⅱ）配位化合物15-16的合成与表征
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 X-射线单品结构分析
• 3.2.3 配位聚合物15-16的晶体结构描述
• 3.2.4 配合物15的荧光分析
• 第三节 以AAP和对硝基苯甲酸为混合桥联配体的Pb（Ⅱ）配位聚合物的合成与晶体结构
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 X-射线单晶结构分析
• 3.3.3 配合物17的晶体结构描述
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于3-氨基-1H-1,2,4-三唑有机配体构筑的金属-有机配位聚合物
• 第一节 以AT和芳香类羧酸为混合配体与Cd（Ⅱ）构筑的配位聚合物
• 4.1.1 实验部分
• 4.1.2 X-射线单晶结构分析
• 4.1.3 配位聚合物18-19的晶体结构描述
• 4.1.4 配合物18和19的荧光分析
• 第二节 以1,3,5-均三苯甲酸为桥联配体与过渡金属构成的配位聚合物
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 X-射线单晶结构分析
• 4.2.3 配位聚合物20-21的晶体结构描述
• 本章小结
• 参考文献
• 附录
• 论文作者在硕士期间已发表的学术论文
• 致谢