基于四溴代对苯二甲酸与过渡金属构筑的金属—有机配合物

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近年来,由于金属-有机配合物在光学、电学、磁学、催化、离子交换、气体吸附、分子识别等方面具有广泛的应用,利用过渡金属离子与有机配体自组装得到金属-有机配合物成为配位化学、超分子化学、晶体工程等领域的研究热点之一。本论文选用具有空间位阻效应的四溴代对苯二甲酸(H2TBTA)为主配体,掺杂辅助配体[2,2’-联吡啶(bipy)、1,3-二(4-吡啶基)丙烷(BPP)和邻菲啰啉(phen)],与过渡金属离子构筑了三个系列共十个金属-有机配合物,并通过X-射线单晶衍射、元素分析、X-射线粉末衍射、热重分析、红外光谱分析等技术对它们进行表征。主要内容如下:1.在相同实验条件下,以H2TBTA与bipy为配体,与过渡金属Cd和Cu构筑了两个不同结构的金属-有机配合物:[Cd2(bipy)4(TBTA)(HTBTA)2] (1)和{[Cu(bipy)(TBTA)(H2O)]·H2O}n(2)。配合物1为二核超分子结构,而配合物2为一维链状结构。这两个金属-有机配合物中存在丰富的氢键作用进一步增强了结构的稳定性。2.以H2TBTA与BPP为配体通过扩散法合成了五种金属-有机配合物:[Zn(BPP)(TBTA)]n(3)和[M(BPP)2(TBTA)(H2O)2]n[M=Cd (4), Mn (5), Co (6), Ni (7)]。由于不同过渡金属离子的配位能力的不同,而且BPP配体具有丰富的配位模式,使得金属-有机配合物3-7表现出两类不同的结构特点:配合物3为(4, 4)连接网络的二维穿插结构;配合物4-7这一系列配合物具有相似的一维链状结构。3. H2TBTA和phen配体与过渡金属盐构筑了三个金属-有机配合物:{[M(phen)2(TBTA)]·CH3OH·H2O}n[M = Cu (8), Cd (10)]和[Co(HTBTA)2(phen)2] (9)。配合物8和10为一维链状结构,分子间氢键作用将溶剂分子固定在由TBTA2-连接金属离子形成的一维链上。配合物9是单核超分子结构,phen分子与H2TBTA分子之间的氢键作用及π-π相互作用将超分子结构扩展为三维结构。
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