含羧酸与氮杂环配体的配位聚合物的合成、结构及性能

【摘要】： 本论文主要从事含羧酸与氮杂环配体的配位聚合物的合成、结构与性能研究。选用不同的水热反应体系,合成了三个系列共二十一个功能配位聚合物,其中二十个为新化合物,对其进行了结构分析和多种谱学表征,对部分化合物进行了磁性和荧光性能研究并考察了各种反应条件对反应产物的影响。 1.运用水热条件下的原位配体生成反应合成了六个过渡金属配位化合物1-6,它们都是首次利用原位生成的配体苯并咪唑和2,2'-联苯并咪唑构筑的配位聚合物。化合物1具有二维栅格结构;化合物2是一个孤立的二核结构;同构的化合物3和4具有一维的zig-zag链;同构的化合物5和6为孤立结构,其三维超分子结构在[111]方向上存在六员环孔道。 2.合成了十个稀土-芳香羧酸-草酸系列配位聚合物7-16。同构的化合物7-12中含有邻苯二甲酸和草酸混合桥连配体,具有二维(3,4)-连接的拓扑结构;同构的化合物13和14是由均苯四甲酸和草酸构筑的,具有二维6-连接的(3~6·4~6·5~3)拓扑网络结构,其中,均苯四甲酸配体采用了一种新的μ_4-六齿配位模式;同构的化合物15和16是由间苯二甲酸和草酸构筑的,是首次合成的具有(3,4,9)混合节点的三维拓扑结构。 3.合成了五个稀土-氨基三乙酸-草酸系列配位聚合物17-21。这五个化合物是同构的,在其三维结构中存在α方向的一维孔道,平衡阳离子K~+/Na~+和水分子填充在孔道中。这是首例三节点的拓扑结构Schl(a|¨)fli符号为(6~5·8)(4~3·6~3)(4·6~5)的三维稀土羧酸配位聚合物。 4.除对所合成化合物的结构进行了详细分析外,还对其进行了多种谱学表征,对部分反应可能的机理和部分化合物的荧光和磁性性能进行了初步研究,并探讨了反应体系的pH值、反应温度、反应物的配比等合成条件对合成结果的影响。所有这些,对丰富和发展配位聚合物化学具有重要意义。