论文部分内容阅读
本论文主要研究了三齿配体—三(4-咪唑基苯)胺(简写为Tipa)与过渡金属离子合成的具有多种新颖的网络拓扑结构类型,研究这些化合物的合成条件及规律,分析这些化合物网络所属的拓扑及缠结结构类型,同时考察了辅助配体对于整个网络拓扑的影响规律,探究分子自组装原理,探索新类型的缠结网络,努力寻找拓扑类型和结构的内部联系,预言新型缠结网络和拓扑类型的形成、以及新物质结构和性能间的关系。利用水热技术合成方法,合成了19个新型的基于金属-有机网络构筑的高维网络结构,通过元素分析、IR、XRPD、TG和单晶X-射线衍射对晶体结构进行了表征,对—些化合物的热稳定性和荧光性质进行了初步研究。1.利用三(4-咪唑基苯)胺三齿配体、过渡金属离子及不同的羧酸阴离子在水热条件下得到了4个高维的化合物。化合物1是(3,5)连接(42·6)(42·67·8)的2D层状拓扑结构。化合物2是由具有44拓扑层形成的2D→3D结构。化合物3是(3,4)连接的(5·62·82·9)(63·72·9)(73)(62·8)的3D网络拓扑结构。化合物4是具有(3,4,6)连接的(42·62·7.8)(4·6·83·10)(6·8·10)(44·52·67·7·8)(42·82·102)的3D网络拓扑结构。[Mn(Tipa)(m-bdc)·H2O (1) [Zn(Tipa)(m-bdc)]·H2O (2) [Zn2(Tipa)(btc)(μ2-O)]·2H2O (3) [Zn2(Tipa)(btca)]·3.5H2O (4)2.在水热条件下,利用三(4-咪唑基苯)胺配体、不同的阴离子和过渡金属合成了4个3D的互穿缠结网络。化合物5是一个3D的(3,5)连接的(63)(65·85)的二重互穿网络。化合物6是4重互穿的(10,3)-b拓扑网络结构。化合物7是(3,4)连接的(4·82)(4·85)的以2+2形式互穿的四重互穿网络。化合物8是一例极其罕见的54重互穿的(10,3)-a拓扑网络。[Cd(Tipa)(NH2-bdc)]·CH3OH·H2O (5) Cd(Tipa)(badc)(H2O) (6) [Ni2(Tipa)2(p-bdc)(H2O)2]2·Cl4·4H2O (7) [Ag3(OH)(H2O)2(Tipa)2.5] [Mo2O7]·4.5H2O (8)3.结合三(4-咪唑基苯)胺配体,合理选择阴离子和过渡金属,利用分子识别和自组装原理成功合成了6个新缠结类型的金属-有机网络结构。化合物9和10都是2D→2D聚轮烷网络,游离的羧酸有机配体夹在聚轮烷层中间。化合物11和12是类似的2D→3D的聚轮烷网络结构。化合物13是一例极为特殊的配合物,具有2D→2D和2D→3D两种线穿特征的聚轮烷网络结构。化合物14是以平行方式穿插的2D→3D聚轮烷网络。[Ni2(Tipa)2(p-bdc)(H2O)4]·(p-bdc)·0.5H2O (9) [Cu2(Tipa)2(p-bdc)(CH3OH)(H2O)]·(p-bdc)·1.5(CH3OH)·4.5(H2O) (10) [Cd(Tipa)(NH2-bdc)2]·H2O (11) [Mn(Tipa)(NH2-bdc)2]·H2O (12) [Ni2(Tipa)2(p-bdc)2(H2O)2]·2.25H2O (13) [Cd(Tipa)Cl2]·H2O (14)4.利用对苯二甲酸阴离子和三(4-咪唑基苯)胺配体,在水热条件下变换过渡金属离子,得到了2个新颖的具有自穿插的新类型缠结互穿网络结构。化合物15是3D的二重互穿结构,单一的3D网络结构是具有轮烷和自穿插特性的网络。化合物16同样是具有轮烷特性的3D二重互穿的自穿插的(4·62)(42·54·62·75·72·92)(52·66·75·82)网络。[Cd3(Tipa)2(p-bdc)2Cl2]·4H2O (15) [Co3(Tipa)2(p-bdc)3] (16)5.利用三(4-咪唑基苯)胺配体和多元羧酸阴离子—1,2,3-苯三酸,在水热条件下合成了3个含有金属簇的化合物。化合物17是由Tipa配体连接五核锌簇和锌-氧链形成的3D网络。化合物18是基于三核镉簇的3D网络,其网络可归结为(3,6)连接(63)(44·611)拓扑。化合物19是基于十二核镉簇的3D网络,其网络可归结为10连接的312·426.57拓扑。[Zn7.5(Tipa)(1,2,3-bta)4(OH)3]·4H2O (17) [Cd3(Tipa)2(1,2,3-bta)2]·2.5H2O (18) [(Cd6(Tipa)2(1,2,3-bta)3(H2O)3]·3H2O (19)