含芳香环金属有机骨架材料(MOFs)的合成、结构与性质的研究

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金属有机骨架材料料(MOFs)是一类新型的由过渡金属离子和有机配体配位构成的多孔材料。MOFs材料在分离、催化、非线性光学和气体的储存方面具有潜在的应用前景。本文通过四氯对苯二甲酸和甲醇与二氯亚砜的反应,得到四氯对苯二甲酸二甲酯,产率90.53 %。再以四氯对苯二甲酸为有机配体,或以四氯对苯二甲酸二甲酯为有机配体前体,通过溶剂热法合成得到配位聚合物Zn(BDC-Cl4)(C5H5N)3(1), Cu(BDC-Cl4)·(C5H5N)3(2) , (BDC-Cl4 = 2,3,5,6-tetrachloro-1,4-benzenedicarboxylate, tetrachlorotere -phthalate)。通过X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析和热重分析对它们的结构进行研究。Zn(BDC-Cl4)(C5H5N)3(1), Cu(BDC-Cl4)(C5H5N)3(2)的结构很相似。在其单胞结构中,都是以Zn(II)或Cu(II)为中心,采取五配位方式,分别与两个单齿配位的2,3,5,6-四氯对苯二甲酸羧基上的氧原子和三个吡啶上的氮配位。它们都具有一维锯齿链状结构,且较稳定。以5-氨基间苯二甲酸二甲酯为原料,经重氮化后与碘化钾反应,生成5-碘间苯二甲酸二甲酯,再通过乌尔曼反应得到3,3’,5,5’-联苯四甲酸四甲酯,酸化后得到目标产物3,3’,5,5’-联苯四甲酸,总产率16.84 %。通过扩散法和溶剂热法,研究了以3,3’,5,5’-联苯四甲酸为有机配体合成其单晶材料的方法。通过对上述配体及配合物的合成、结构和性质的研究,使我们对含芳香环金属有机骨架材料的合成、结构与性质有了较深的了解,也为我们进一步的研究工作奠定了基础。
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