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本论文选用杂多钨、钼酸盐为无机建筑块,选择不同的有机含氮多齿配体和金属离子,构筑了一系列新颖的有机无机杂化化合物。探讨了各种不同反应条件对产物晶体结构的影响规律,并探索合成的新物质的结构与其性能间的关系。利用水热条件下合成的技术,通过调节反应的各种条件和反应的不同原料等,合成了12种基于多金属钨、钼酸盐的有机无机杂化化合物及混合性铌配合物。通过元素分析、红外光谱、热重分析、X-射线粉末衍射,光电子能谱和X-射线单晶衍射等手段对得到的这些晶体的结构进行了表征,并且对这些化合物的电化学、荧光性质进行了初步研究。1.以Keggin型钨酸盐作为无机建筑块,选择不同有机胺多齿配体和配位模式丰富的d10金属ZnⅡ和CdⅡ阳离子,在水热反应条件下合成并表征了6个新的有机无机杂化化合物:[Zn(phen)2]2(PWVIV11WO40)(1)K[Zn(phen)2(H2O)]2(OH)(SiW12O40)·H2O(2)[Zn (bipy)2(H2O)]2(SiW12O40)·H2O (3)[Zn2(H2biim)5](SiW12O40)·2H2O (4)[Cd (phen)2]2(SiW12O40)(5)[Cd (bipy)2]2(SiW12O40)(6)phen=1,10-phenaanthrolinebipy=2,2’-bipyridineH2biim=2,2’-biimidazole化合物1-3的基本结构单元都是锌的配合物双支撑的Keggin型多金属钨酸盐。化合物1是一种杂多蓝化合物,其结构中的双支撑多金属钨酸盐,通过相邻的邻菲罗啉配体之间的π…π堆积作用形成三维超分子结构。化合物2中相邻的两个双支撑keggin型多酸簇通过K+离子的桥接形成一维无限链结构。化合物3的结构相似于化合物1。化合物4是由一个Keggin型[SiW12]多阴离子和一个二核[Zn2(H2biim)5]4簇构成的超分子化合物。化合物5是Cd的配合物双支撑的Keggin型杂多钨酸盐,而化合物6是Cd的配合物四支撑的Keggin型杂多钨酸盐。据我们所知,Cd的配合物双支撑的和四支撑的Keggin型杂多钨酸盐到现在为止未见文献报道。另一方面,d10金属Zn和Cd不仅具有配位模式丰富的特点,而且具有优良的发光性能。研究结果表明化合物1-6都有荧光性质。2无机建筑块,合成了两个未见文献报道的有机-无机杂化化合物,做了荧光性质的初步研究:[Cu2(H2biim)2(μ2-OH)2]2[SiW12O40](7)[Cu(H2biim)2(OH)][Cu(H2biim)2]{Cu(H2biim)2[BW12O40]}·3H2O (8)化合物7由Cu二聚体[Cu2(H2biim)2(μ2-OH)+2]2和Keggin型多阴离[SiW412O40]-构成的四支撑二维结构的化合物。在二聚体片段中,两个Cu间的距离为2.588,铜之间存在着较强的金属-金属作用,这可能是化合物7具有荧光发射的主要原因。化合物8的结构中存在晶体学上独立的三种Cu-H2biim配合物片段,通过两种不同的π…π堆积作用形成该化合物的三维超分子结构。3.以[P4Mo6]型或Keggin型多金属钼酸盐作为无机建筑块,选择不同的有机胺多齿配体和金属阳离子,在水热条件下合成并表征了3个新型的有机无机杂化化合物:(H2en)4(en)2{Na0.5[Mo6O15(HPO4)(H2PO4)3]}{Na0.5[Na2(H2O)5Mo6O15(PO4)(HPO4)(H2PO4)2]}·10H2O (9)(H.2en)12K2(H2O)2Na[H19K(P4Mo6O31)2]26H2O (10)[Cu(2,2’-bipy)]6[(PMoVIV11MoO40)][(Mo6O22)].H2O (11)化合物9和10是以M[P4Mo6O31]2(M=Na,K)二聚体为基本单元的化合物。化合物9的基本结构单元为Na[Mo6P4]2二聚体,每个二聚体与相邻的四个{NaO6}八面体相连形成带有孔道的一维链。化合物10是Na和K混合金属桥的单元结构M[P4Mo6O31]2构成的。最值得一提的是在化合物10的二维结构中存在着两种类型的一维隧道。化合物11是[Mo8-6O22]同多阴离子和[PMoVI11MoVO40]4-杂多阴离子簇通过[Cu(2,2’-bipy)]2+配合物以交叉的形式链接延伸形成一维长链的化合物。这个化合物{Mo6}-Cu-{PMo12}长链中存在的{Mo6}簇是很罕见的结构单元。4.使用氢氟酸溶解Nb2O5的方法,在铜离子和有机含氮配体邻菲罗啉的存在下,经过水热反应成功合成了一个新型铌-铜混合配合物:[Cu2(phen)4(NbF4)2(μ-O)2(μ-F)][NbF6](12)化合物12中两个Cu(C12H8N2)2O和两个NbOF5配合物基团通过O、F原子桥连而构筑的。这种F原子起桥连作用的情况是很少见的。该化合物具有荧光,热稳定性高,而且难溶于水。因此化合物12可能是一个潜在的固体荧光发射材料。