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设计合成结构新颖的配位聚合物已经掀起了一股极大的研究热潮,这不仅是因为其具有新颖的结构和迷人的拓扑,还因为其具有许多潜在的应用价值,比如:非线性光学、荧光、磁性、催化、离子交换和气体吸附等。目前,研究者们利用各种有机羧酸配体与碱金属、过渡金属和稀土金属构筑了许多结构新颖的功能性配位聚合物。通过研究发现:有机配体的配位模式是多种多样的,金属离子的配位活性也各有不同,使得得到的配位聚合物的构型是多种多样的,此外,在反应的过程中,反应物的摩尔比、溶剂种类、pH值、反应时间和温度等因素也会影响配位聚合物的配位构型。含氮杂环的芳香环羧酸由于配位点较多,羧基和氮可以同时配位,易于构筑结构新颖的配位聚合物。在本论文中,我们采用苯并咪唑-5,6-二酸为主配体,2,2-联吡啶和草酸为辅助配体分别与不同的过渡金属离子和稀土金属离子反应,得到了七个结构新颖的化合物。苯并咪唑-5,6-二酸配体具有以下特点:(1)作为刚性配体,它具有两个潜在的羧基配位基团,能构筑具有热稳定性的M-O-M延伸网络结构;(2)它含有两个咪唑环氮原子和两个羧基基团的四个氧原子,容易形成氢键,并作为氢键的给体或受体。另外,由于苯并咪唑环有相对大的p-共轭系统,容易形成p-p堆积。这些超分子作用使配位聚合物结构更牢固,并且可以改善聚合物的热稳定性;(3)它的羧基基团具有各种各样的配位模式,比如:端基单齿配位,与一个中心金属离子螯合配位,与两个中心金属双齿桥联或三齿配位,此外,苯并咪唑羧酸的氮原子的配位也可能得到更新颖的结构。苯并咪唑-5,6-二酸的两个-COOH和一个-NH在不同的pH值下可以被完全或者部分质子化得到bptc3-、Hbptc2-或H2bptc-配体,因此该配体有多种配位模式,可以得到结构复杂新颖的配位聚合物。我们使用溶剂热合成方法,通过改变反应物摩尔比、pH值、反应溶剂、反应温度及反应时间等条件得到了七个结构新颖的化合物,并使用单晶X衍射、元素分析、XRD衍射、IR等表征手段,荧光测试和热重分析手段对配合物的结构和性质进行了研究。主要成果如下:1.利用苯并咪唑-5,6-二酸为主配体,草酸为辅助配体,分别与Pr盐、Nd盐、Sm盐、Eu盐和Gd盐在溶剂热条件下反应,合成了五个结构新颖的配合物。分别是:{[Pr(Hbidc)(ox)1/2(H2O)]·H2O}n(1),{[Nd(Hbidc)(ox)1/2(H2O)·H2O}n(2),{[Sm(Hbidc)(ox)1/2(H2O)]·H2O}n(3),[Eu(Hbidc)(ox)1/2]n(4),[Gd(Hbidc)(ox)1/2]n(5)。化合物1-5均是三维层状结构,其中1-3同构,中心金属离子的配位可以看作是扭曲的三帽三棱柱;化合物4-5同构,中心金属离子的配位可以看作是稍扭曲的十二面体。化合物3-4还有π-π堆积作用,使得整个三维框架更牢固。另外,我们讨论了化合物3和4的固态荧光性质,与苯并咪唑-5,6-二酸配体的荧光发射峰相比,化合物3和4均表现为红移。2.利用苯并咪唑-5,6-二酸为主配体,2,2′-联吡啶为辅助配体,分别与Ni盐和Cu盐在溶剂热条件下反应,合成了两个结构新颖的配合物。分别是:{[Ni3(bidc)2(2,2’-bpy)]·2H2O}n(6)和{[Cu3(Hbidc)2·2H2O]·5H2O}n(7)。化合物6和7是均是二维网络框架,其中,化合物6通过氢键作用形成了三维结构。