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5-硝基间苯二甲酸桥联配体构筑的超分子配位聚合物的合成、结构及性能研究

叶俊伟  
【摘要】: 本论文的主要研究内容是基于5-硝基间苯二甲酸桥联配体构筑的新型超分子配位聚合物的合成、结构及性能研究。研究了金属离子、有机配体、反应温度、反应配比、以及引入模板对配位聚合物网络结构的影响,设计合成了六十二种超分子配位聚合物,详细研究了它们的晶体结构及其相关性质,为该体系的进一步设计合成奠定了基础。 1.成功合成了系列二维稀土金属有机骨架(MOF-S1-S10),这为构筑低维稀土金属配位聚合物提供了较好的研究策略。成功合成了九个基于轮桨型建构块的稀土金属有机配位聚合物(MOF-S11-S19),通过稀土金属离子和反应条件的选择实现了从一维到三维骨架结构的构筑。化合物MOF-S7和MOF-S18具有强的红光发射,有可能被应用于性能良好的发光材料。 2.利用无机酸根离子(SO42-和NO3-)协同有机配体与稀土金属离子反应,合成了四个具有三维(MOF-S20-S22)和二维(MOF-S23)配位骨架的化合物,这为构筑具有新颖拓扑结构的配位聚合物提供了新的合成思路。 3.合成了八对十六个具有单晶与单晶间转变特性的三维Ln-Cu混杂金属配位聚合物(MOF-S24(a,b)-S38(a,b)),详细研究了它们的晶体结构和性质。同时合成了四个三维La-Cu、Ce-Cu和Pr-Cu异核金属配位聚合物(MOF-S40-S43)。 4.合成了四个多核铜为建构单元的配位聚合物(MOF-S44-S47)。其中MOF-S47是通过H2NIPH发生原位反应而制得的,这在配位聚合物的合成中是不多见的。合成了十一个由一维金属链构筑的三维超分子配位聚合物(MOF-S48-S58)。研究了其中部分化合物的磁学性质。 5.利用3,6-二氨基吖啶和2-氨基吡啶为模板,合成了四种不同结构的金属有机锌配位聚合物(MOF-S59-S62)。有机小分子起到了模板、孔道填充和电荷平衡的作用。研究了化合物的发光性质。实验证明利用模板法构筑功能金属有机配位聚合物是成功的。


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