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在无机-有机超分子配位聚合物的家族中,由于羧酸类配体具有丰富多样化的配位模式,因此成为金属离子构筑无机-有机超分子配位聚合物的较佳有机桥联配体。它们形成的超分子配位聚合物往往具有新颖的拓扑结构和广阔的应用前景,在催化、超导、医药、新材料等多方面有比较广泛的用途,因此羧酸类超分子配位聚合物成为近年来人们研究的热点。超分子配位聚合物是通过过渡金属和有机配体的自组装而形成的,通过实验设计和自组装可以得到预想的拓扑结构和预想性质的超分子配位聚合物。我们实验室小组成员通过实验表明,影响分子自组装的因素有多方面,如有机模块配体的结构、过渡金属离子的配位构型、氢键及π-π共轭的相互作用、反应溶剂及反应条件等对配位聚合物的自组装都有很大的影响,但是最终我们通过实验证明:有机模块配体的选择是最重要的影响因素。本文采用我们实验室新合成的有机模块配体2, 2’, 3, 3’-偶氮苯四甲酸(A`B`T`C`)和3, 3’, 4, 4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)(如图1和2),以及第二配体邻啡啰啉(phen)分别与过渡金属合成了5个尚未见报道的超分子配位聚合物晶体。通过X-射线单晶衍射等手段进行了表征,系统的研究了其晶体结构。配体2, 2’, 3, 3’-偶氮苯四甲酸和3, 3’, 4, 4’-偶氮苯四甲酸中由于偶氮键和苯环共轭的作用使得化合物的结构表现为平面结构如图1和2。两配体是一种刚性骨架的有机配体模块,因此对于构建骨架化合物是非常重要的。以下是本论文的研究结果:[Ni2 (C16H10N2O8) (phen)2 (H2O) 4]·4H2O 1[Zn2 (C16H10N2O8) (phen)2 (H2O) 6]·4H2O 2[Zn2 (C16H10N2O8)2(phen)2 (H2O) 8]·3H2O 3[Mn2 (C16H10N2O8)2(phen)2 (H2O) 8]·3H2O 4[Co2 (C16H10N2O8) (phen)2 (H2O) 3]·2H2O 51.利用新合成的钢性配体2,2`,3,3`-偶氮苯四甲酸(A`B`T`C`)和金属离子Ni2+在常规水溶液条件下,通过引入第二配体phen成功合成了超分子配位聚合物1,它是一维的台阶状的结构。超分子配位聚合物1的分子结构是由有机模块配体A`B`T`C`、phen和金属Ni2+离子构筑成的空间八面体无机-有机骨架超分子配位聚合物。配位聚合物中的Ni原子与phen和A`B`T`C`配位形成复杂的1-D的一维的台阶状结构。首先phen和Ni原子以及机模块配体A`B`T`C`相互连接形成了一个1-D的台阶链状结构,然后通过分子中的水分子间氢键作用以及分子间配体A`B`T`C`之间的氢键作用连接将这个1-D的链状结构构筑成了3-D网络拓扑结构。2.利用新合成的刚性配体3, 3’, 4, 4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)与金属离子Zn2+、Mn2+、Co2+在水溶液条件下,成功的合成了4个超分子配位聚合物2、3、4、5。其中2和3是有机模块配体ABTC和金属Zn进行配位并且通过氢键构筑的三维层状结构。4是由配体ABTC和过渡金属Mn进行配位并且通过氢键和苯环平面之间共轭构筑的三维网状结构,5是由配体ABTC和过渡金属Co原子进行配位,然后通过氢键作用形成的三维网络拓扑结构。