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本论文研究工作主要包括三部分内容:一、设计并合成了五种羧酸配体。二、利用所合成的羧酸配体构筑合成了 13种配位聚合物,并对其结构进行了详细的表征。三、根据配位聚合物的结构差异,我们对其应用进行了研究,并通过改变合成条件控制晶体的生长。1.羧酸配体的合成。我们设计并合成了 五种羧 配体:2,5-di(pyridin-4-yl)terephthalic acid(L1);2’-hydroxy-[1,1 ’:3’,1 "-terphenyl]-4,4",5’-tricarboxylic acid(L2);5’,5"-bis(4-carboxyphenyl)-4",6’-dimethoxy-[1,1 ’:3’,1::3",1"-quaterphenyl]-4,4"-dicarboxylic acid(L3);5’,5"-bis(4-carboxyphenyl)-4",6’-bis(hexyloxy)-[1,1’:3,1":3",1’"-quaterphenyl]-4,4’"-dicarboxylic acid(L4);4",6’-bis((4-(tert-butyl)benzyl)oxy)-5’,5"-bis(4-carboxyphenyl)-[1,1 ’:3’,1 ":3",1 ’"-quaterpheny l]-4,4"’-dicarboxylic acid(L5)。2.基于羧酸配体配位聚合物的合成与表征。(1)我们利用刚性吡啶羧酸配体L1 和biphenyl-4,4’-dicarboxylic acid(BPDC)在溶剂热条件下,与稀土金属M(Ⅲ)(M=Eu,Tb)合成两种新的配位聚合物:{[Eu(L)(BPDC)1/2(NO3)]·H3O}n(1)and {[Tb(L)(BPDC)1/2(NO3]·H3O} n(2)。两种化合物的配位模式相同,均为二重穿插的三维结构,拓扑分析表明化合物8和9均为pcu拓扑类型。(2)们利用刚性四齿羧酸配体L3、L4、L5与4,4’-bipyridine(BPY)及过渡金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下合成了三种新连接方式相同的的配位聚合物[Zn(L3)0.5(BPY)]n(7),[Zn(L3)0.5(BPY)]n(8),[Zn(L3)0.5(BPY)]n(9)。其中配合物7是四重穿插的结构,而配合物8和9是二重穿插的结构。我们利用刚性四齿羧酸配体L3与过渡金属Zn(Ⅱ)在溶剂热条件下合成了 一种新的配位聚合物[Cd(L)1/2(DMA)(H2O)]n(6)。配合物10是二维层状结构,通过AAA…模式堆积,拓扑分析表明配合物10是sql网络结构。(3)我们利用“Y”型羧酸配体L2 和 4,4’-di(1H-imidazol-1-yl)-1,1’-biphenyl(BIBP)以及BPY这两种刚性含氮配体与过渡金属Co(Ⅱ)合成了三种新的配位聚合物[Co(L)]n(7),{[Co(L)(BIBP)]-H20}n(8),{[Co3(L)(BPY)1.5]-H20}n(9)。配合物7和8为三维结构,配合物9为四连接sql网络的二维结构。(4)我们利用柔性羧酸配体4,4’-dicarboxydiphenyl sulfone(4,4’-sdb)和柔性咪唑线配体 1,4-bis((1 H-imidazol-1-yl)methyl)benzene(BMB)与过渡金属 Co(Ⅱ)通过溶剂热法一锅结晶得到四种配位聚合物:[Co(4,4’-sdb)(BMB)]n(10);{[Co2(4,4’-sdb)2(BMB)]·2H2O}n(11),[Co3(4,4’-sdb)2(DMF)(H20)3]n(12),[(Co2(BMB)3]n(13)。其中有两种新的结构和两种已有结构,配合物1和2都是具有sql拓扑的二维平面堆叠。具有交错式排列的配体桥同Co2+离子形成的长链,也有成“8”字形缠绕的螺旋长链。配合物2具有基于典型Paddle-Wheel结构的双桥大环长链。3.配位聚合物的应用及其可控合成研究。(1)我们研究了配合物1和2的荧光性质。由于两种配位聚合物中的吡啶N原子未参与配位,我们探讨了其对小分子物质的检测性质。(2)我们通过增大配位L3取代基的位阻,成功实现了配合物6,7,8结构穿插维度的控制。我们研究了配合物10在小分子检测方面的应用。(3)化合物7的羧基中有一个氧未参与配位,配合物8的结构当中每个L2配体有一个羧基未参与配位,而化合物9中所有氧原子均参与配位,利用三种配合物的结构不同,探讨了其对阴离子染料刚果红以及甲基橙的吸附性质。(4)结合初始结晶产物10-13的外观和比例,我们通过不断优化结晶条件,主要通过溶剂的种类和比例进行调控,最终分别获得了四种结构的单组分晶体。