基于含多羧酸类配体配位聚合物的合成、结构及性能研究

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配位聚合物(CPs)由于具有多种多样的拓扑结构以及在气体吸附与分离、荧光、磁性、催化、质子传导等方面具有优良的性能和潜在的应用价值,而成为近年来化学家和材料学家关注的焦点之一。CPs是以金属离子或者金属簇(作为节点),有机配体(作为连接器),通过配位键自组装形成的具有无限规整结构的金属-有机材料。选择合适的配体对于目标配位聚合物的结构和性能至关重要。而羧酸类配体具有丰富的配位模式,很强的配位能力,广泛应用于配位聚合物的合成。本论文选择了一种半刚性的V-型二羧酸配体和一种刚性的三角形三羧酸配体,在水热条件下构筑了一系列的配位聚合物,并对它们的结构与性能进行了研究。1)利用半刚性的V-型的二羧酸配体H2hfipbb和一些线性的含N辅助配体,构筑了四个过渡金属配位聚合物[Ni2(hfipbb)2(2,2’-bipy)2(H2O)4](1),[Ni(4,4’-bipy)(hfipbb)(H2O)]-0.5DMF(2),Ni2(hfipbb)2(BPE)1.5(H2O)(μ2-O)]-DMF-2H2O(3)和Zn(hfipbb)(2,2’-bipy)·0.5DMF(4)。化合物1-4表现出零维到三维的框架结构;化合物2-4表现出疏水性能;磁性研究表明化合物3有反铁磁性相互作用;荧光测试表明化合物4在385 nm处有基于配体的荧光。2)利用一种刚性的三角形的三羧酸H3TBPPO配体,构筑出四个配位聚合物Zn3(TBPPO2(5),Cd)3(TBPPO)2(6),Co)3(TBPPO)2(7)和 In(TBPPO)(8)。化合物 5-7 是同构的,为flu拓扑结构;化合物8为dia拓扑结构。荧光测试表明,化合物5,6,8都在378 nm处表现出基于配体的强荧光,并且它们的量子产率分别高达53.31%,49.02%和57.31%。另外,化合物7表现出反铁磁的性质。
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