【摘 要】
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由于无机金属离子（簇）和有机配体种类较多,因此构筑的配位聚合物具有结构新颖和功能多样性等特点。合理地设计和构筑配位聚合物并探索其性能和构效关系具有重要意义。本论文选用发光性能优异的5,5’-苯并噻二唑-4,7-二间苯二甲酸（H4BTDI）为主配体,通过溶剂热法得到了8个结构新颖的过渡/稀土金属配位聚合物,并借助单晶转化得到了配位聚合物8a。通过X射线单晶衍射仪、X射线粉末衍射仪、红外光谱仪、元素分
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由于无机金属离子（簇）和有机配体种类较多,因此构筑的配位聚合物具有结构新颖和功能多样性等特点。合理地设计和构筑配位聚合物并探索其性能和构效关系具有重要意义。本论文选用发光性能优异的5,5’-苯并噻二唑-4,7-二间苯二甲酸（H4BTDI）为主配体,通过溶剂热法得到了8个结构新颖的过渡/稀土金属配位聚合物,并借助单晶转化得到了配位聚合物8a。通过X射线单晶衍射仪、X射线粉末衍射仪、红外光谱仪、元素分析仪、热重分析仪等仪器对配位聚合物的结构进行表征并对部分配位聚合物的光电磁等性质进行了探索。主要研究内容如下:1、以三种不同的双咪唑类化合物（3,5-双（苯并咪唑基）吡啶、2,6-双（苯并咪唑基）吡啶、4,7-二（1H-咪唑-1-基）-2,1,3-苯并噻二唑）为辅助配体,通过混配策略合成了3个过渡金属配位聚合物。荧光测试表明,配位聚合物1对Cr3+和H2PO4-有较好的荧光增强和蓝移效果,检出限分别为0.74μM和0.50μM,其抗干扰性好、时间响应快、灵敏度高和循环性好。1的电导率为7.65×10-7 S cm-1（98%RH,60℃）,质子传导机制为运载机制。磁性研究表明,2表现为反铁磁行为,3中Co2+离子存在较强的旋轨耦合作用和磁各向异性。2、基于三价镧系离子(Eu3+、Gd3+、Tb3+和Dy3+)构筑了4个同构的稀土金属配位聚合物4-7。4-7的孔隙率依次增大,反映了镧系收缩效应对稀土金属配位聚合物结构的影响。荧光测试表明,4对Cr3+/Al3+/Ga3+具有荧光蓝移和增强效应,检出限分别为1.14μM、0.17μM和0.36μM,并且4对Cr3+/Al3+/Ga3+识别的抗干扰性较好、时间响应性较快、灵敏度较高和循环性较好。另外,基于4的器件化（荧光试纸和灯珠）研究表明,4对检测物的识别效果较好。6的电导率为1.71×10-4 S cm-1（98%RH,45℃）,这是由于孔道中存在游离的二甲胺和水形成氢键网络,使其导电性质较好,质子导电机制为运载机制。5的-ΔSmmax达到22.78 J kg-1 K-1,具有相对较大的磁热效应,7存在场诱导的慢磁弛豫现象。3、构筑了Tb3+基配位聚合物8,并通过温度和溶剂诱导实现了单晶到单晶（8和8a）的可逆转化。8和8a在乙醇中具有较好的稳定性,且8a的水稳定性和酸碱稳定性（pH=1-12）也较好。8和8a在乙醇分散剂中对呋喃妥英（NFT）、呋喃西林（NZF）和2,6-二氯-4-硝基苯胺（DCN）具有荧光猝灭效应,且对NFT/NZF/DCN的检出限而言,8a（0.39μM、0.40μM和0.34μM）低于8（0.86μM、0.82μM和0.88μM）,即8a比8的检测效果更好。8a在水分散剂中对NFT和NZF有荧光猝灭作用,对氧氟沙星和氟罗沙星具有荧光蓝移和增强作用,其检出限分别为0.39μM、0.43μM、7.34μM和2.28μM。8和8a对药物的识别性较强、抗干扰性较好、时间响应性较快、灵敏度较高和循环性较好。对8和8a进行试纸、薄膜和灯珠的器件化研究,结果表明识别效果较好。导电性能研究表明,8的质子导电机制为跳跃机制,8a的质子导电机制为运载机制。磁性研究表明,配位聚合物8中存在弱的反铁磁耦合作用。
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