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基于过渡金属与1,4-环己二羧酸的配位化合物的合成、结构及性质研究

于淼  
【摘要】: 羧酸配合物因其独特的性质、结构的多样化等特点,在非线形光学材料、磁性材料、超导材料、吸附、发光及催化等诸多领域都显示出广阔的应用前景。到目前为止,已有大量的羧酸配合物被合成和研究,特别是超分子化合物取得了丰硕成果,化合物的种类不断地增多。通过配位键、氢键或其它分子间弱作用力进行的超分子聚合物自组装己经成为无机合成中一个研究焦点。 本文分别采用常规合成和水热合成的方法,通过以柔性的1,4-环己二羧和刚性的2,2'-联吡啶为配体与过渡金属钴、镍、锌进行配位,合成了三种新型的配位化合物1-3,通过元素分析、IR、XRPD、TG和单晶X-射线衍射对化合物进行了表征,同时对化合物的热稳定性、荧光性质和1,4-环己二羧顺反异构体的分离进行了初步的研究。 1.利用常规合成技术,用1,4-环己二羧(1,4-chdcH_2)、2,2'-联吡啶以及过渡金属钴和镍成功地合成了两个同构的超分子配合物[Co(2,2'-bipy)(H_2O)_4][trans-1,4-chdc](1)和[Ni(2,2'-bipy)(H_2O)_4] [cis -1,4-chdc] (2)。其中,2,2'-联吡啶和水分子与中心金属离子配位形成[M(2,2'-bipy)(H_2O)_4]~(2+),1,4-chdc2-作抗衡离子,阴阳离子间靠静电作用和氢键结合,中心离子与配体之间不仅有配位键,而且还有π-π堆积,进而形成一个3D的超分子化合物。 值得注意的是我们在化合物的合成过程中使用的是1,4-环己二羧酸的顺反异构体的混合物,而单一的异构体(顺或反)却出现在不同的配合物中。这就意味着通过改变反应的条件,在配合物的合成反应中分离1,4-环己二羧酸的顺反异构体将成为可能。 2.利用水热合成技术,由d10过渡金属锌和1,4-环己二羧合成3D的配位聚合物Zn_5(μ~3-OH)_2(trans-chdc)_4 (3)。在这个聚合物中,金属锌与羧基氧构筑成含有无限棒状的Zn-O-C次级结构单元,邻近的SBU通过环己烷环连接成一个3D的金属有机框架,属于hex拓扑结构。同时我们对该化合物的荧光性质进行了研究。


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