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本论文系统地研究了以多种类型的多金属氧酸盐(金属氧簇)为基本建筑单元,利用不同类型的含氮有机配体修饰、桥连,构筑了一系列具有新颖结构和潜在应用价值的多维有机-无机杂化的化合物。本论文利用多金属氧酸盐为前驱体、不同的过渡金属离子及刚性(柔性)的含氮配体设计、合成了14种基于多金属氧酸盐的有机一无机杂化化合物,并通过元素分析、IR、TG和单晶X-射线分析对其结构进行表征,并对部分化合物的光催化性质和电化学性质进行了初步研究。1、利用Keggin/类-KegginPOMs作为前驱体,bix有机配体和过渡金属离子(Mn,Zn和Cu)合成出了四种新型的基于POMs的MOFs:[HMnII(bix)4][PMo<sup>VI8VV4O40(<sup>VIVO)2]2H2O(1)[Zn(bix)4][PMo<sup>VI9VV3O40(<sup>VIVO)2]2H2O(2)[Cu(bix)4][PMo<sup>VI9VV3O40(<sup>VIVO)2]4H2O(3)[CuI(bix)]2[CuI(bix)](bix)[PMo12O40]4H2O(4)化合物1包含由[HMnII(bix)4]3+阳离子和双帽类Keggin多酸阴离子[PMo<sup>VI8VV4O40(<sup>VIVO)2]3-构筑的1D链,这些1D链通过氢键作用进一步扩展成3D超分子网络。化合物2和3是同构的都是由双支撑的Keggin多阴离子[PMo<sup>VI9VV3O40(<sup>VIVO)2]2-和[M(bix)4]2+(M=Zn,Cu)配合物片段经过弱作用进一步扩展成3D超分子网络。化合物4包含1D阶梯状链[Cu(bix)]nn+填充在3D超分子孔穴经由氢键并使整个框架结构稳定。除此之外化合物1-4的电化学性质和光催化活性也被初步研究。2、本章中,利用[BW12O40]5-,[α-SiW9O34]10-和[α-SiW12O40]4-作为无机建筑块合成出了四种新型有机-无机杂化化合物:[Cu5I(4,4’-bpy)3(2,2’-bpy)4][BW12O40]·H2O(5),[Ni90.5)(2,2’-bpy)1.25][Ni(2,2’-bpy)3][Ni(2,2’-bpy)2(H2O)(SiW<sup>VI11WVO40)]·0.5H2O(6),[H2bpy]2[Zn(2,2’-bpy)3]2[Si2W18O62]·1.5H2O(7)[CuII(2,2’-bpy)2]2[SiW12O40]·2H2O(8).化合物5是由新型的[BW12O40]5-多阴离子双支撑具有2,2’-bpy和4,4’-bpy混合配体的铜的配合物片段。化合物6是[SiW<sup>VI11WVO40]5-多阴离子作为单齿配体共价连接[Ni(2,2’-bpy)2]2+。化合物7是由[Si2W18O62]8-簇和[Zn(2,2’-bpy)3]2+配合物片段经由氢键和π-π作用构成3-D超分子网络。化合物8是由[SiW12O40]4-双支撑的含铜的过渡金属配合物单元。3.基于同多酸的过渡金属、含氮配体修饰的有机-无机杂化化合物:CuI5BBTZ3H2O[β-MoVMo<sup>VI7O26](9)[Zn(2,2’-bipy)2]2[Mo4<sup>VIMo2VO19][4,4’-bipy](10)[CuI(bpp)][CuI(bpp)(α-Mo8O26)0.5]·H2O(11)化合物9是第一例基于还原态同多钼酸盐[β-MoVMo<sup>VI7O26]5-具有3D互穿网络化合物,化合物10是鲜有报道的以[Mo4<sup>VIMo2VO19]4-双支撑的过渡金属配合物片段;化合物11过渡金属配合物片段和[α-Mo8O26]4-阴离子形成一维阶梯状链,并且每个[Cu1(bpp1)]22+阳离子片段和连接相邻[α-Mo8O26]4-上的两个端氧构筑了一个二维层。该化合物可以看成是具有(42·81)(61·84·101)拓扑的(3,4)-连接片层。4.采用钼系多酸和含氮配体在水热的条件下合成三种超分子化合物:[H2(bpp)2][Mo8O26](12)[H2(bbi)]ⅤⅥ2[PV2Mo1Mo11O44](13)[H2(bix)]2[PMo12O40]·2H2O(14)化合物12是同多酸阴离子簇[β-Mo8O26]4-通过端氧自聚连接成一维链状结构。进一步通过氢键形成超分子结构。在化合物13中,Keggin型多阴离子[PVⅥ2MoⅤ1Mo11O44]4-的相对两端分别通过四个桥氧原子扣了两个四价的V帽,通过氢键构成超分子化合物。化合物14是典型的Keggin型杂多阴离子和质子化的bix配体通过氢键弱作用构成超分子。