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《厦门大学》 2009年
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羧酸类配位聚合物的结构调控与性质

陈文娴  
【摘要】: 配位聚合物因在光,电,磁化学等领域所具有的应用前景而倍受关注。以配位键为主、分子间作用力或主客体相互作用为辅的组装方式赋予了配位聚合物具有可调控性强、结构丰富多样、性质可控空间大等特点。基于此特点,配位聚合物在组装过程中易受到合成条件中一些物理、化学因素的影响,因而通过改变反应的溶剂、pH值、温度等因素,则可得到结构不同的配位聚合物。在此领域中,探索配位聚合物的组装机制仍为研究的焦点之一。本论文主要以芳香及非芳香羧酸配体为研究对象,分别研究了pH值、溶剂等因素对其与金属组装的影响。 首先,以均苯三甲酸(BTC)与Cu(Ⅱ)为研究对象,调节反应的pH值分别得到了具有三重穿插结构的化合物1及二维双层结构的化合物2。反应了在高pH值下,羧酸配体是完全去质子化的,pH值的改变不再影响羧酸配体的去质子化程度,而是将新的羟基基团引入反应体系中,羟基的介入不仅改变了结构中Cu—BTC的比例,也有利于生成多核铜结构的配位聚合物。此外,以呋喃二羧酸(FDC)与Mn(Ⅱ)为研究对象,通过改变溶剂体系分别得到了一维链状结构的化合物3及三维丌放框架结构的化合物4,体现了溶剂对产物结构的影响。深入研究其影响机制发现,溶剂分子的配位能力直接影响金属中心的配位方式及配合物的结构。 第二,选择呋喃四羧酸(THFTC)与Cu(Ⅱ)为研究体系,用于调控组装具有新颖结构的配位聚合物。在固定反应pH值的条件下,通过改变碱金属离子,分别在两个反应温度、溶剂体系下得到了四个碱金属参与配位的化合物5-8,说明碱金属离子对配位聚合物的组装起到一定的调控作用,主要体现在碱金属离子半径的影响上。当反应体系中不引入碱金属离子的情况下,通过呋喃四羧酸与Cu(Ⅱ)的自组装,分别得到了反铁磁性的化合物9,二维层状结构且具有铁磁性的化合物10,以及具有12核铜单元的三维化合物11。 第三,在第二部分研究的基础上,仍以呋喃四羧酸与Cu(Ⅱ)为研究对象,分别将2,2′-bipy与4,4′-bipy作为第二辅助配体引入反应体系中。其一,利用2,2′-bipy端基配位的特点,分别在微波反应及溶剂热条件下合成得到了从零维到二维的配位聚合物12-14,其中化合物14表现为铁磁性。其二,4,4′-bipy为柱状配体,利用其桥连配位的特点,通过溶液分层扩散的方法得到了两个具有开放框架结构的配位聚合物15,16。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:O631.3

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【参考文献】
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【共引文献】
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