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《郑州大学》 2011年
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碘代多羧酸配合物的合成、结构与性能研究

樊亚娟  
【摘要】:近年来,由于用金属中心与多功能桥连配体组装的配合物不但结构美观而且在分离、吸附、催化以及传感等方面具有极大的潜在应用价值,用该类配体构筑配合物已经成了配位化学中的热点之一。我们课题组利用碘原子易于形成卤键的特点尝试把碘原子与羧酸配体结合起来,将卤键引入到金属有机配合物的构筑中,以期得到具有独特结构和性能的配合物。 本论文中,我们用5-碘基间苯二甲酸(5-iipa)与不同的过渡金属在含氮辅配(phen=邻菲罗啉, bpe=1,2-二(4-吡啶基)乙烯,p-bix=1,4-二咪唑基亚甲基苯,m-bix=1,3-二咪唑基亚甲基苯, bbi=1,1'-(1,4-丁二基)二咪唑)存在的条件下,利用水热或溶剂挥发法合成了十三种结构各异的配合物[Zn2(5-iipa)2(phen)2(H2O)]n (1), [Cd2(5-iipa)2(phen)2]n (2), [Cu(5-iipa)(phen)(H2O)]n (3), [Cu2(5-iipa)2(phen)2(H2O)]n (4), [Zn(5-iipa)(bpe)1.5]n (5), [Mn4(5-iipa)4(bpe)4'5H2O]n (6), [Co(5-iipa)(p-bix)]n (7), [Co(5-iipa)(m-bix)]n (8), [Ni(5-iipa)(m-bix)(H2O)]n (9), [Co(5-iipa)(bbi)-3(H2O)]n(10), [Ni(5-iipa)(bbi)]n (11), [Cu(5-iipa)(bbi)]n (12)和Cu2(5-iipa)2(bbi)-0.5H2O]n (13)并对所有的配合物进行了红外光谱,元素分析,单晶衍射以及热重分析等表征,对含d10金属的配合物进行了荧光性质的表征。配合物6,7,8和10是建立在卤键基础上的多重三维穿插,这在配合物中是比较少有的。尤其是配合物10,穿插后还有巨大的孔洞,客体水填充在孔洞中,X-射线粉末衍射结果证明,移去客体后其金属有机框架没有坍塌,有作为吸附材料的前景。配合物3和4是只改变去质子所用的碱得到的,配合物12和13则是只改变了反应物配比得到的。这些说明了外界条件对配合物的组装有极大地影响。 本文中我们还设计合成了一个柔性的碘代二元羧酸,即5-碘基苯-1,3-二氧乙酸(H2L)并利用该配体与不同的过渡金属在4,4'-联吡啶(bpy)或1,2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)存在的条件下,通过水热法得到了三种结构新颖的配合物:{[Zn(L)(4,4'-bpy)1.5(H2O)]·H2O}n (14), [Zn(L)(bpe)]n (15)和[Co(L)(bpe)0.5(H2O)2]n(16),考察了它们的热稳定性和14、15的荧光性质。其中15具有2D三重穿插的结构,16则展示了一个由不同手性的单螺旋和三螺旋形成的层通过bpe连接而成的独特的三维结构,其拓扑符号为(6·102)(62·104)。
【关键词】:配位化合物 碘代多羧酸配体 卤键 超分子 穿插
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O621.13
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 前言10-21
  • 1.1 引言10
  • 1.2 配合物的发展历程及其研究热点10-11
  • 1.3 利用二元羧酸构筑的配位聚合物11-13
  • 1.4 卤键13-19
  • 1.4.1 常见的卤键的类型13-17
  • 1.4.2 卤键在配合物中的应用17-19
  • 1.5 本课题的选题意义和取得的进展19-21
  • 第二章 基于5-碘基间苯二甲酸的配合物的合成、结构和性质21-47
  • 2.1 引言21
  • 2.2 试剂与测试仪器21-22
  • 2.2.1 试剂21
  • 2.2.2 测试仪器21-22
  • 2.2.3 单晶结构的测定22
  • 2.3 基于5-iipa和phen构筑的配合物的合成,结构和性质22-30
  • 2.3.1 配合物1-4的合成22-23
  • 2.3.2 5-碘基间苯二甲酸和配合物1-4的晶体结构23-29
  • 2.3.3 配合物的荧光和热重分析29-30
  • 2.4 基于5-iipa和bpe的配合物的合成,结构和性质30-33
  • 2.4.1 配合物5和6的合成30-31
  • 2.4.2 配合物5和6的晶体结构31-33
  • 2.4.3 配合物5和6的热重分析33
  • 2.5 基于5-iipa和bix的配合物的合成,结构和性质33-38
  • 2.5.1 配合物7-9的合成34
  • 2.5.2 配合物7-9的晶体结构34-38
  • 2.5.3 配合物7-9的热重分析38
  • 2.6 基于5-iipa和bbi的配合物的合成,结构和性质38-46
  • 2.6.1 配合物10-13的合成38-40
  • 2.6.2 配合物10-13的晶体结构40-45
  • 2.6.3 配合物10的X射线粉末衍射和10-13的热重分析45-46
  • 2.7 小结46-47
  • 第三章 基于5-碘基苯-1,3-二氧乙酸的配合物的合成、结构和性质47-57
  • 3.1 引言47
  • 3.2 试剂与测试仪器47-48
  • 3.2.1 试剂47-48
  • 3.2.2 测试仪器48
  • 3.2.3 单晶结构的测定48
  • 3.3 配合物14-16的合成,结构和性质48-56
  • 3.3.1 配合物14-16的合成48-49
  • 3.3.2 配合物14-16的晶体结构49-54
  • 3.3.3 配合物的热重分析和荧光性质54-56
  • 3.4 小结56-57
  • 总结57
  • 参考文献57-67
  • 附表67-75
  • 研究生期间的成果75-76
  • 致谢76

【参考文献】
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