基于苯并咪唑羧酸配体配合物的合成、晶体结构及性能研究

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金属-有机配位聚合物因其灵活多变的配位模式和新颖独特的结构,以及其在气体吸附与储存、磁性、催化、药物负载等领域所展现出来的良好应用前景,而成为科学家们研宄配位化学与材料化学的热点内容之一。苯并咪唑类羧酸配体同时具有多个配位能力强的N,0原子以及配位模式多样化等特点,这使其在与金属进行自组装的过程中更易构筑成结构独特且功能优异的金属有机配位聚合物,从而吸引了众多科学家的注意,并成为配位聚合物研究的重要组成部分。本论文以苯并咪唑和对氯甲基苯甲酸为原料合成了一个柔性的苯并咪唑类羧酸配体HL,并通过引入不同的辅助配体,改变配位环境,采用水热/溶剂热合成法,分别与Ni、Cu、Co三种过渡金属离子合成了6个结构不同的配位聚合物,同时对它们进行了表征,并研究了它们的荧光、热稳定性和催化性能,取得的结果如下:  1、使柔性配体HL、刚性配体2,2’-联吡啶以及过渡族金属Ni通过水热/溶剂热合成的方法在同一配位环境中分别合成了配合物[Ni(L)2]n(1)以及副产物[Ni(2,25-bpy)22(H20)]n(2)。运用元素分析和红外光谱等方法对配合物1和2进行表征,通过XRD粉末衍射仪对配合物1和2的纯度和结晶度进行测试,并用CCD单晶X射线衍射仪解析并确定了配合物1和2的晶体结构,同时对配合物1和2的荧光性能和热稳定性进行了研究。我们还研究了配合物1催化对不同硅氰化反应的活性,结果发现其对催化苯甲醛、4-氯苯甲醛和4-溴苯甲醛的硅氰化反应均具有很好的催化活性。  2、将柔性配体H L与过渡族金属Cu放在两种完全不同的配位环境中,分别合成了配合物[Cu(L)2]n(3)和[Cu(L)2]n(4)。运用元素分析和红外光谱等方法对配合物3和4进行表征,通过XRD粉末衍射仪对配合物3和4的纯度和结晶度进行测试,并通过CCD单晶X射线衍射仪解析并确定了配合物3和4的晶体结构,同时对3和4的荧光性能、热稳定性以及催化性能进行了研宄,结果发现3和4对催化苯甲醛的硅氰化反应的催化活性并不是很好,但是对4-氯苯甲醛和4-溴苯甲醛的硅氰化反应表现出了很好的催化活性。  3、将柔性配体H L与过渡族金属Co放在两种不同的配位环境中,分别合成了配合物[Co(L)2]n(5)和[Co3L4]n(6)。运用元素分析和红外光谱等方法对配合物5和6进行表征,通过XRD粉末衍射仪对配合物5和6的纯度和结晶度进行测试,并用CCD单晶X射线衍射仪解析和确定了配合物5和6的晶体结构,同时还对配合物5和6的荧光性能、热稳定性以及催化性能进行了研宄。结果显示配合物5和6对催化苯甲醛、4-氯苯甲醛和4-溴苯甲醛的硅氰化反应均具有很好的催化活性。
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