吡啶羧酸类过渡金属配位聚合物的合成及性质研究

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吡啶羧酸类配体因其较强的配位能力以及多样的配位模式而在合成金属-有机配位聚合物的配体选择中占有重要的地位。其与不同的金属离子构筑的配位聚合物不仅结构新颖多样,还具有特殊的物理化学性能,在光学、催化、气体储存、分子识别和磁性材料等领域展现出了诱人的发展前景和应用价值,因而越来越受到广大学者的关注。本文以2,6-二(2’,4’-二羧基苯)吡啶为配体与多种过渡金属盐,在溶剂热合成条件下得到了6种新型结构的吡啶羧酸类过渡金属配位聚合物{[Cd2(H4pyip)(DMF)3]?2H2O?DMF}n(1),[Zn5(H4pyip)3(DMF)(H2O)4]n(2),{[Zn2(H4pyip)2]?3.5H2O}n(3),[Zn2(H4pyip)(DMF)(H2O)2]n(4),{[Cu(H3pyip)(OH)]?6H2O}n(5),{[Cu1.5(H4pyip)(H2O)]?H2O}n(6)。并采用了元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、热重分析和X-粉末衍射等手段对它们进行了表征。主要测试和分析结果如下:(1)配位聚合物1属单斜晶系,P 21/c空间群,它是由双核镉单元与配体连接构成的具有微孔结构的三维配位聚合物,且孔道中被DMF分子填充。配位聚合物2属单斜晶系,C2/m空间群,它是由五种锌构成的包含了两种双核锌单元的三维配位聚合物。配位聚合物3属三斜晶系,P-1空间群,它是由双核锌单元与配体连接构成的二维配位聚合物。配位聚合物4属单斜晶系,C2/c空间群,它是由一维Zn链构成的具有近似圆形纳米孔道的配位聚合物。此外,对配合物1-4的热稳定性进行了研究,结果表明它们都具有较好的热稳定性。固体荧光发射光谱表明这四种配合物具有一定的荧光性。(2)配位聚合物5和6的晶体分析结果表明,它们均属于单斜晶系,空间群分别为C2和C2/c。配位聚合物5为五配位的八面体构型,它是由两个配位环境对称相同的Cu(II)离子和配体构成的独立单元通过氢键堆积起来的配位聚合物。配位聚合物6是由一维对称Cu链构成的配位聚合物。此外,对配合物5和6的热稳定性进行了研究,结果表明它们都具有较好的热稳定性。
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