基于对羧基苯乙烯酸具有新型缠绕结构配位聚合物的合成、表征及性能研究

来源 :长春师范学院 | 被引量 : 3次 | 上传用户:xubin761
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众所周知,配位聚合物因其具有丰富的拓扑结构和潜在的应用价值而受到人们的广泛关注。迄今为止,虽然有大量功能配合物已被报道,但配位聚合物的定向合成仍然是一个遥远的目标。结晶是一个复杂的过程,化学环境的微小改变都可能影响配合物的结构组成,如温度、pH值和溶剂等因素都可能会对产物的最终结构产生意想不到的影响。即便如此,合理地选择配体和金属离子对于构筑配位聚合物起着决定性的作用。本文从设计合成有机羧酸配体出发,以Cd (Ⅱ)为模板,对羧基苯乙烯酸为配体,在溶剂热法和常温挥发法条件下,得到了4个结构新颖的配位聚合物,并通过红外光谱、X射线衍射仪等分析方法,对其结构进行了表征。本文以溶剂热法与常温挥发法作为合成配位聚合物晶体的主要方法。本课题对M-cca体系的溶剂热合成反应的主要影响因素,如中心离子,反应物摩尔比,反应物浓度,pH值,溶剂种类进行系统研究,揭示溶剂热反应的经验规律。本课题研究的主要成果是:1.化合物的合成[Cd(cca)(bpp)(H2O)]·2H2O(1),它是以0.1mmol Cd(NO32·4H2O,0.1mmol bpp和0.1mmol H2cca为原料通过常温挥发法反应,得到了一种新型手性结构的螺旋链型化合物。该结构的拓扑构型可简化为(65·8)网络。[Cd2(cca)2(bib)3]·3.5H2O (2),是以0.1mmol Cd(NO32·4H2O,0.1mmol bib和0.1mmol H2cca为原料通过常温挥发法反应得到。化合物2存在令人着迷的结构特征,它是由两个金刚石网络互相穿插形成的具有轮烷构型的三维结构。[Cd2(cca)2(bib)2]2·10H2O (3),它是以0.1mmolCd(NO32·4H2O,0.1mmol H2cca和0.1mmol bib为原料,通过水热合成法,得到的五个相同金刚石网络互相穿插形成的三维网络结构。[Cd2(cca)2(bib)·(H2O)2](4),它是以0.1mmol Cd(NO32·4H2O,0.1mmol H2cca,0.1mmol bib,以DMF, ethanol和H2O为溶剂系统,通过溶剂热合成法,得到较为罕见的自穿插三维结构。2.晶体结构表征采用X-射线衍射法测定上述新的配位聚合物的单晶结构。化合物1结晶于正交晶系,属于P43212手性空间群。化合物2结晶于三斜晶系,属P1空间群。化合物3结晶于三斜晶系,属于P-1空间点群。化合物4结晶于单斜晶系,属P2/n空间群。
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