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含氮杂环类有机配体由于其配位能力强、配位方式灵活、光学与生物学功能明显,在功能配合物的设计、合成与性能研究上被广泛使用,已成为当前配位化学领域研究热点。本文主要以两个西佛碱,含氮五元环(咪唑、1,2,4-三氮唑、氨基四氮唑)和异烟酸为配体,采用溶剂热法或水热法和过渡金属Zn2+和Cd2+盐进行组装,共得到了16个金属-有机配合物。通过元素分析、红外光谱、单晶衍射等方法表征了它们的组成与结构,对他们的荧光和DPPH生物活性及抗菌性能进行了研究,探讨了其结构与性能之间的关系,本文共分五章。
第一章介绍了论文工作的研究背景,涉及晶体工程的基本概念、研究进展,重点介绍西佛碱、含氮五元环和异烟酸配体的研究现状,同时对本论文选题意义做了概述。并在此基础上介绍了本论文所取得的进展。
第二章以苯二胺和芳草醛在不同温度合成的两种不同西佛碱为配体,与金属锌盐和镉盐在溶剂热的条件下反应,成功地组装得到4个低维金属配合物1-4:(1)Zn3(L1)2(H2O)3(CO)Cl3(0D),(2)Cd2(L1)(DMF)(NO3)2(0D),(3)Zn2(L2)2(DMF)2(H2O)2(0D)和(4)Cd2(L2)2(DMF)2(H2O)2(0D)。这四个结构通过分子间的π-π堆积和氢键作用形成三维的超分子网络结构。考察了反应体系温度对所得配合物网络结构的影响。在此基础上进行了荧光性能测试与抗氧化活性测试,即DPPH自由基清除活性测试。
第三章运用比例和阴离子控制的合成策略,以氨基四氮唑为配体在水热的条件下反应,成功地合成了3个锌盐配合物:(5)[Zn2(Atz)3(OH)](2D),(6)[Zn2(Atz)3(OH)](2D),(7)[Zn2(Atz)4](2D)和3个镉盐配合物:(8)[Cd5(Atz)9(NO3)]n·nH2O(3D),(9)[Cd5(Atz)8(μ2-Cl)2]2(3D),(10)[Cd5(Atz)4(μ3-OH)2(μ5-SO4)2](3D)。研究了锌盐与配体的不同比例对所得的配合物三维堆积孔道大小的影响。而镉盐系列配合物结构的不同主要受阴离子影响,其配位模式的丰富使其形成的结构更加复杂多样。并进一步对上述配合物进行了生物抗菌性能的研究。
第四章以三种五元氮杂环咪唑、1,2,4-三氮唑和5-氨基四氮唑为配体与金属锌盐在水热的条件下反应,得到3个金属锌配合物:(11)[Zn(Imz)2](3D),(12)[Zn2(Trz)3(OH)](2D),(13)[Zn2(Atz)3(OH)](2D)。在此研究的基础上通过加入异烟酸作为辅助配体,并分别对应得到3个金属锌混合配体的配合物:(14)[Zn2(Imz)3(L3)](3D),(15)[Zn(Trz)(L3)(μ-O)](3D),(16)[Zn(Atz)(L3)]n·nH L3(3D)。从而合成出锌盐系列配合物。通过EA、IR、X射线单晶衍射等分析手段对它们的组成和结构进行了表征。同时也讨论了不同配体对配合物构筑的金属有机框架的影响,初步分析了这些配合物的荧光性能与他们结构之间的关系。研究了它们的生物抗菌性能,同时这些结果表明:所得配合物不仅具有迷人的结构,也具有潜在的应用价值。
第五章对本论文工作进行了较全面地总结,归纳得出了结论,提出展望。