论文部分内容阅读
配位聚合物不仅有多样有趣的拓扑结构,而且在荧光、非线性光学材料、离子交换、气体吸附、催化活性以及磁性方面具有潜在的应用价值,因此,众多化学研究工作者都在探求如何设计并构筑出所期待的配位聚合物。但是由于配位聚合物的自组装过程中有许多影响因素,比如中心金属离子、无机离子、有机配体、pH值以及反应温度等,至今仍然没有掌握有效的构筑方法。尽管如此,化学工作者们还是发现,在上述的影响因素里,有机配体是最重要的影响因素。羧酸类配体具有丰富多变的桥连模式,在设计多连接,穿插以及螺旋结构的配位聚合物方面得到了广泛的应用。在本论文中选择了2,4’,5-联苯三羧酸作为主要的有机配体。三羧酸配体具有三个羧酸基团,可以全部或者部分去质子化,从而使配体在自组装的过程中拥有更多的配位模式。另外,由于两个苯环之间的C-C键能够自由扭转,因此,有机配体可以更好地与金属离子相连接。以2,4’,5-联苯三羧酸作为主要的有机配体得到了八例配合物：[Zn(HL) (bib)]n·2nH2O (1), [Zn2(L)(μ3-OH)(H2O)]n·2nH2O (2), [Cd1.5(L)(H2O)2]n·0.5n H20 (3), [Cd1.5(L)(CH3CN)]n·0.5nH2O (4), [Cd1.5(L)(bib) (H2O)]n·nH2O (5), [Cd3(L)2 (bibp)2 (H2O)2]n·3nH2O (6), [Mn(HL)(bibp) (H2O)]n·2n H2O (7)和[Cu(HL)(phen)]n (8) [bib=1,4-双咪唑苯;bibp=4,4’-双咪唑联苯],并对得到的这八例配合物进行了元素分析、红外光谱、粉末衍射、单晶衍射等方面的表征。配合物1是一例二维的层状结构,通过π-π堆积的作用形成了三维超分子化合物；配合物2、3和4都是通过2,4’,5-联苯三羧酸配体连接一维金属链形成的三维结构,其中2和3具有较大的孔隙率；配合物5是通过2,4’,5-联苯三羧酸配体和bib配体构成的二重穿插的三维结构；配合物6是由2,4’,5-联苯三羧酸配体和含N的辅助配体bibp构成的非穿插的三维结构；配合物7是一例三维超分子结构；配合物8依靠π-π堆积和氢键的作用形成了三维超分子的结构。除此之外还研究了1-6的荧光性质以及7和8的磁性性质。通过对配合物1-8结构的研究可以看出,有机配体的配位模式、金属离子以及含N的辅助配体都会对配合物最终的结构产生重要的影响。