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本论文利用基于季戊四溴合成的三种柔性四面体配体季戊四(4-吡啶氧基)[TPOM=tetrakis(4-pyridyloxymethylene)methane]、季戊四(1-咪唑基)[TIYM=tetrakis(imidazol-1-ylmethyl)methane]和季戊四(4-羧基苯氧基)[H4TCOM=tetrakis[4-(carboxyphenyl)-oxamethyl]methaneacid],适当地选择过渡金属离子、阴离子和中性配体在水热条件下反应合成了17个结构新颖的配位聚合物,详细分析了这些化合物的拓扑类型,研究了新型的缠结网络,并通过X-射线单晶衍射、红外、元素分析、热分析和X-射线粉末衍射对这些晶体结构进行了详细的表征,另外还对一些化合物的紫外可见漫反射光谱、发光性质和光催化性质进行了初步的研究,讨论了结构和性质间的关联。1.在水热条件下利用季戊四(4-吡啶氧基)配体、过渡金属和多元羧酸阴离子[H2L1=1,3-benzenedicarboxylicacid、H2L2=5-hydroxyisophthalicacid、H3L3=1,3,5-benzenetricarboxylicacid和4L4=1,2,4,5-benzenetetracarboxylicacid]反应得到了6个二维或三维的配位聚合物。化合物1是三维4-连接的网络结构,拓扑符号是(84·62)。化合物2和化合物3是同构的,都展示了二重穿插的三维结构,拓扑符号是(64·82)(66)2。化合物4是二重穿插的(3,4,5)-连接的三维结构,拓扑符号是(4·62)(4·69)66。化合物5是4-连接的三维孔道结构,其中TPOM配体填充在三维孔道中。化合物6展示了二维格子层结构,游离的TPOM配体和L3阴离子通过氢键和π-π相互作用形成一个不连续的片段。有意思的是,该不连续的片段分别从上面和下面穿过二维格子层构建成一个独一无二的聚线穿结构。这些结构的不同显示了多元羧酸和中心金属对化合物最终结构的影响。另外,我们还对化合物1-6的紫外可见漫反射光谱和发光性质进行了研究。[Co4(TPOM)2(L1)4(H2O)4]·H2O(1)[Ni2(TPOM)(L2)2(H2O)2]·2H2O(2)[Co2(TPOM)(L2)2(H2O)2]·H2O(3)[Cu4(TPOM)2(L3)4]·3H2O(4)[Co2(TPOM)0.5(L4)](5)[Cd(TPOM)(L3)3]·7H2O(6)2.在水热条件下,利用季戊四(1-咪唑基)配体、过渡金属和不同的阴离子[H2L5=oxalicacid、NaWO4·2H2O和NaMoO4·2H2O]反应合成了5个三维的配位聚合物。化合物7是一个三维的(4,5)-连接的(43·63)(43·66·8)的框架结构。化合物8和9是同构的,都展示了一个三维的(4,6)-连接的(3·4·53·6)(32·4·54·67·7)的拓扑结构。化合物10是(4,6)-连接的三维结构,拓扑符号是(44·62)(44·610·8)。化合物11是三个节点的(3,4)-连接的网络结构,其拓扑符号是(5·82)(54·6·8)2。[Co(TIYM)(L5)0.5]·Cl·5H2O(7)[CoWO4(TIYM)]·H2O(8)[CoMoO4(TIYM)]·H2O(9)[Cu(Mo2O7)(TIYM)]·2H2O(10)[Zn2(MoO4)2(TIYM)](11)3.在水热条件下利用季戊四(4-羧基苯氧基)配体、过渡金属和中性配体对甲苯基-2,2′:6′,2″-三联吡啶[L6=4-Tolyl-2,2′:6′,2″-terpyridine]反应得到了4个同构的配位聚合物。在化合物12-15中,中心金属被TCOM离子连接形成一个带“环”的一维链。每个“环”又被两个属于临近链上的“棒”L6穿过,形成一个1D→2D的插指结构。在二维插指结构中,L6配体的吡啶基团之间存在着ππ相互作用。如果这ππ相互作用可以看作是线,那么这个二维插指层就是一个起伏的(3,4)-连接的层。每个(3,4)-连接的层又进一步和无数个垂直的层互索,形成一个独一无二的2D→3D的多聚索烃结构。我们还研究了化合物14和15的发光性质。另外,这四个化合物在紫外光照射下的光催化行为表明它们是光降解亚甲基蓝的稳定光催化剂。为了对比晶态和微米态的光催化行为,我们合成了亚微米级化合物12’,其展示了更高的光催化活性。[Co2(TCOM)(L6)2](12)[Mn2(TCOM)(L6)2](13)[Zn2(TCOM)(L6)2](14)[Cd2(TCOM)(L6)2](15)4.在水热条件下利用季戊四(4-羧基苯氧基)配体、季戊四(1-咪唑基)和过渡金属反应得到了两个新颖的配位聚合物。在化合物16中,四面体的TCOM和TIYM配体连接相邻的Co(II)原子形成一个独一无二的四个节点的4-连接的三维自穿结构,拓扑符号是(6·85)2(63·83)(86)。然而,在化合物17中,CdII原子被TCOM和TIYM配体桥连构建成一个高连接的(4,8)-连接的三维结构,拓扑符号是(46)(44·62)(410·614·74)。另外,化合物16的光催化行为表明它是降解有机染料亚甲基蓝、罗丹明B和活性艳红的有效光催化剂。[Co2(TCOM)(TIYM)]·4.25H2O(16)[Cd4(TCOM)2(TIYM)2]·4H2O·DMF(17)