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《吉林大学》 2005年
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过渡金属-羟基多羧酸配位聚合物的合成、结构与性能研究

谢凤桐  
【摘要】:金属-多羧酸配位聚合物具有多种多样的拓扑结构类型,在光学、磁性、催化等诸多领域有着广泛的应用前景。本论文选择具有良好螯合能力、亲水性能及生物特性的羟基多羧酸(苹果酸、柠檬酸和酒石酸)为基本建筑单元,在中温水热(溶剂热)条件下,设计合成了十五个新的具有多维网络结构的过渡金属-羟基多羧酸配位聚合物,X-射线单晶结构分析表明:它们均为首次报道的结构类型,其中的羟基多羧酸配体呈现出多种多样新颖的配位模式。 (1) 合成了四个新的以苹果酸为桥联配体的三维配位聚合物(1-4),对它们的合成条件、结构及磁性进行了研究,探讨了羧基配位构型(顺-顺、顺-反和反-反)与磁性的关系。 (2) 合成了五个含柠檬酸配体的二维及三维配位聚合物(8-12),其中三例(10-12)是以[M4(cit)4]8-立方烷簇为二级建筑单元、通过六配位或四配位的金属离子桥联而成的类分子筛结构,[M4(cit)4]8-二级建筑单元为首次报道。 (3) 利用晶体工程学的原理,设计合成了四个新的包含羟基多羧酸和4, 4'-联吡啶混合配体的三维配位聚合物,羟基多羧酸根键合金属离子形成二维层(5-7)或一维链(13)结构,再通过联吡啶分子连接为三维网络。 另外,还合成了由异烟酸桥联银离子形成的一维和二维配位聚合物,异烟酸根呈现出新的配位模式。 对以上化合物进行了元素分析、红外光谱、光电子能谱和顺磁共振等表征,并对大部分化合物的热性能和磁学性能进行了研究。讨论了反应物配比、体系的酸碱度及有机溶剂等对化合物类型的影响,对各系列化合物的形成规律进行总结,以逐步实现此类聚合物的半定向合成。金属离子间分别存在着反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性等相互作用,对化合物结构和磁性的关系进行了初步探讨。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O634

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【参考文献】
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