论文部分内容阅读
定向组装具有预定结构乃至预期功能的金属配合物,进而获得所需的分子基材料已形成当今合成与材料化学追求的重要目标之一。由于含N杂环配体,特别是扩展π体系含N杂环配体的材料在光电磁方面具有重要的潜在应用价值,而得到广泛的关注,相关研究成为当前一热点。本文以过渡金属离子与扩展π体系含N杂环配体1,3氧氮杂茂类自组装出具有独特性能材料为研究目标,通过条件控制,采用溶剂热和扩散法等合成方法合成和表征了一系列具有新颖结构的配合物,并对这一些化合物的合成规律、结构、物理性能等进行了较全面的表征及研究。
全文分为四章。
第一章为前言,阐述了本论文的选题目的、意义及本领域的最新进展,对部分具有代表性化合物的结构、性能以及合成条件进行简要的介绍和归纳。
第二章介绍了实验仪器以及化合物的合成。
第三章介绍了基于1,3氧氮杂茂类配体的金属配合物的构筑。开展的主要工作和所获得的主要结果简述如下:
1.用同样的起始物,仅仅通过控制反应温度,合成了系列锌与POPOP(POPOP=1,4-bis[2-(5-phenyloxazoly)]benzene)的配合物,随着反应温度的提高,得到的化合物分别是零维ZnCl2(H2O)(POPOP)·(POPOP)(1).一维Z字型链[ZnCl2(POPOP)]n(2),和一维阶梯状双链{Zn2(CH3COO)(POPOP)1.5Cl3}n(3)。化合物1中有水分子配位于锌原子,但是化合物2和3中却没有,而随着反应温度的提高,在化合物3中乙腈分子被水解成羧酸根参与配位;同时,从化合物l到3,POPOP配体的共平面的扭曲度逐渐提高;化合物1-3的成功合成也显示了反应温度与产物结构之间比较清晰的关系。我们也研究了化合物1-3的荧光性能。
2.通过改变阴离子和控制溶剂等因素,我们成功得到四个POPOP的铜配位化合物。Cu(NO3)2·4H2O与POPOP在DMF中的自组装,得到了一价铜化合物4:[Cu(NO3)(POPOP)]n.选择乙腈作为溶剂,得到了化合物[CuCl(POPOP)0.5]n(5); Cu(OAc)2·H2O和POPOP在乙腈溶剂中可以合成得到铜的二聚体:Cu2(POPOP)2(CH3C00)4(6);而同样的起始物在混合溶剂(乙腈和四氢呋喃)中我们得到的是一个新的产物:[Cu3(POPOP)(CH3COO)6]n(7),它是个二维层状结构。我们还研究了化合物4和5的荧光性能。
3.分别研究了三个1,3氧氮杂茂类配体与银离子之间的反应,通过不同的反应方法,得到三个配合物[Ag(CN)POPOP]n(8),Ag2(1,3-BDOB)2(NO3)2(9),和[AgNO3(1,4-BDOB)]n(10)。化合物8包含着银与腈根的一维无限直链,POPOP配体并没有参与配位;化合物9是一个银的二聚体,化合物10是一维Z字型链状的结构。
4.化合物11与12是利用混合配体与锌离子在合适的条件下一锅法(onepot)同时得到的,它们都具有新颖的多聚锁烃拓扑结构。[Zn(bdc)(bpp)]2n·3H2O(11)是基于波浪型(4,4)层状结构的倾向互锁结构,并且同时包含两种不同类型的纠缠环;[Zn4(bdC)4(bPP)2]n(12)是首例六连接分子双层平行互锁结构。这也表明了同样的起始物有可能得到不同的结构与拓扑网格。
5.利用手性自然产物L-niucotine配体成功得到了两例单手性化合物Ag(L-nicotine)ClO4(13)和Ni(L-nicotine)2(HBTC)(H2O)(14),它们的成功合成表明单手性自然产物L-Iucotine分子即能作为单齿闭合配体,又能作为双齿桥连配体而导致螺旋链结构的形成;同时也显示了L-nicotine分子是一优良的多功能配体,将能应用于构筑功能手性材料。
第四章对本论文工作的总结与展望。
附录收集本文晶体的原子坐标和温度因子表,以及在攻读博士学位期间发表的学术论文目录。