苯并咪唑二羧酸金属—有机配位聚合物的合成，结构与性质研究

【摘要】： 本文主要选择刚性的苯并咪唑二羧酸(H3bidc)多齿配体和适当的金属离子作为研究体系,以水热和溶剂热为主要合成方法,开展新型功能金属-有机材料的研究(一维双链,二维层状和三维超分子结构的金属-有机配位聚合物)。 在水热和溶剂热条件下,制备了四个基于苯并咪唑二羧酸配体的金属-有机配位聚合物[Pb(Hbidc)]n (1), [Cd(Hbidc)]n (2), [Mg(Hbidc)(H2O)5]·4H2O (3), [Mg(Hbidc)(H2O)4]n (4)。除此之外,还零星开展了其它配位聚合物的研究,包括一个基于柠檬酸和Co、Cd双金属离子的3d-4d异金属配位聚合物[CoCd2(C6H5O7)2(H2O)2]n (5)和一个基于V型结构的4, 4’-二苯醚二甲酸和金属U的配位聚合物[UO2(oba)(H2O)]n (6)。化合物1具有二维层状结构,是第一个基于主族金属Pb和苯并咪唑二羧酸构筑的配位聚合物。化合物2是通过左右手螺旋链构筑的具有二维层状结构的配位聚合物。化合物1和2的荧光性质表明,它们与配体荧光发射相比分别发生了红移和蓝移,在荧光材料方面有潜在应用价值,同时热重结果显示它们都具有高的热稳定性。化合物3和4是首次报道的基于轻碱土金属Mg离子和苯并咪唑二羧酸构筑的零维结构的化合物,通过氢键作用进一步构筑成三维超分子结构。化合物5具有二维层状结构和反磁性相互作用特征,化合物中柠檬酸配体采取η1:η1:η1:η2:η1:η1:η1:μ4新型配位模式。化合物6具有一维双链结构,oba2-配体中的两个羧基分别采取双齿螯合,双齿桥联配位模式。 我们对合成的目标化合物进行结构分析,并选择性地分别进行荧光及磁性的研究,初步探索它们的性质。本论文工作扩展了基于苯并咪唑二羧酸配体的配位聚合物研究内容,为配位聚合物材料的设计合成积累了有用的实验数据。