基于刚性骨架的氮杂环/磺酸类配聚物的合成、结构及性能研究

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影响最终配合物构型的因素很多,如:金属中心配位构型、有机配体的配位模式和扭转角度、溶剂的极性、金属/有机配体的配比、反应体系的pH值、反应的温度等,因而对金属-有机化合物骨架的控制比较困难。在这些影响因素中,配体的选择尤为关键,而刚性配体比柔性配体更有优势。在本文中,我们选择了三个刚性配体4,4’-Dinitrostilbene-2,2’-disulfonate (L1),2-(5一{6-[5-(Pyrazin.2-y1)-1H-1,2,4-triaZol-3-yl]pyridin-2-yl)-1H-1,2,4-triZol—3-yl)pyrazine(L2),2,6-bis(3-(pyrid-3-yl)-1,2,4-triazolyl)pyridine(L3)作为构筑单元。在配体L1中,位于2(2’)位置的两个磺酸根官能团可以提供配位氧原子,位于4(4’)位置的硝基官能团可以提供氢键连接点;配体L2和L3和可以提供多个氮配位点。这三个配体的刚性框架是一个大的共轭体系,可以为配合物骨架提供π-π堆积作用。另外,通过引入刚性辅助配体1,10-邻菲罗琳(phen),4,4’-bipy,咪唑(dazo)和对苯二乙酸(H2phdiac),我们利用水热合成法得到了11个配位聚合物:{[Ni(4,4-bipy)(H20)4]·L1·4H2O}n (1),{[Co(4,4-bipy)(H20)4]·L1·4H20}n(2),[Cd(phen)2(L1)]n·H2O(3),{[Pb(phen)2(L1)]n(4),{[Cu(dazo)4(L1)]·H2O}n(5),{[Zn(phen)2(H20)2]n·L1·5H2O}n(6),[Pb(4,4’-bipy)(L1)]n(7),[Cd2(L2)2(H2pdac)2](8),{[Zn(L2)(H20)2].(H20)1.5}n(9),[CdI2(L3)].H20(10),[Cd2(L3)2].2H20(11),并利用X-射线单晶衍射仪和SHLEX-97软件对它们的结构进行了解析。其中,配合物1和2是类水滑石材料,具有阳离子骨架层、夹心阴离子和水分子;配合物3、4、5、9和11是一维链结构;配合物6和10是单核结构;8呈现双核构型;配合物是7具有孔洞的三维网状结构。最后我们通过用元素分析、热重分析、红外分析、XRD对这些配合物进行了表征,并且研究了配合物3、4、6和7的荧光性质。由于亚甲基蓝是一种阳离子染料,对环境有一定的危害性,因此我们还研究了配合物1-7对该染料的吸附性能。结果显示,配合物1-7对该染料有很好的吸附性能。此外,我们发现吸附产物在甲醇,乙腈,DMSO等有机溶剂中还能释放出亚甲基蓝。
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