基于多连接配体构筑功能化配位聚合物的研究

【摘要】：配位聚合物是指中心金属离子或金属簇与有机配体分子通过配位键连接,形成的具有无限延伸网络结构的无机-有机杂化晶体材料。它一般具有可控的多样拓扑结构、较高的孔隙率、良好的热稳定性等特点,在吸附、磁性、分子荧光、催化、分子传感等方面都有着良好的潜在价值,受到科研工作者的广泛关注。大量研究表明,选择合适的柔性有机桥连配体和光、电、磁等材料性能的金属离子,通过配位连接,可以构筑具有特定拓扑结构和预期性能的功能化配位聚合物。以构筑功能化配位聚合物为前提,本论文主要介绍两方面工作。一方面是利用柔性的多连接四吡啶配体--四(4-吡啶基氧甲基)甲烷(TPOM)在辅助羧酸配体(4,4-二苯醚二甲酸,H_2oba)的协同作用下,分别和不同的金属离子Zn、Cd、Co反应,溶剂热条件下,合成了三种结构新颖的配位聚合物,这三种化合物均呈三维结构,其中化合物1和3具有类似的拓扑结构,化合物2则呈现一种罕见的多孔结构。室温分别研究了化合物1和3的荧光性能和化合物2对有机染料、碘分子的吸附性能,并通过测量浸泡不同溶剂后化合物2的荧光光谱,论证其在分子传感方面的潜在应用。另一方面,利用多连接的六羧酸配体--六(4-甲酸-苯氧酸)环三磷腈(H_6L1)和磁性中心Co原子反应,在水和DMF体系中,通过调节反应pH,合成了一种新型的3D磁性配位聚合物。X射线单晶衍射和磁性研究表明,化合物4由以九核金属簇为基本构筑单元的一维Co-OH链构成,在bc平面形成近似于二维Co层结构。磁性研究表明,化合物4呈现出自旋反铁磁性。