基于金屬離子-偶氮苯四羧基建筑塊構(gòu)建超分子化合物的制備、結(jié)構(gòu)與性質(zhì).pdf

1、近年來，以有機羧酸為構(gòu)筑塊組裝新型的金屬有機超分子配合物已成為人們研究的熱點。羧酸化合物具有豐富的配位結(jié)構(gòu)類型，如苯甲酸根主要有以下五種配位方式：1)單齒配位；2)螯合雙齒配位；3)雙齒配位；4)橋連單齒配位；5)螯合、橋連雙齒配位。它們形成的超分子配位化合物往往具有新穎的拓撲結(jié)構(gòu)和廣闊的應(yīng)用前景，例如在催化、光電、醫(yī)藥、磁性及多孔材料等方面的應(yīng)用。 配體和中心離子可以通過自組裝過程有望得到具有預(yù)期結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的超分子配位化合物。

2、然而影響分子自組裝的因素是多方面的，如配體的結(jié)構(gòu)、金屬離子的配位構(gòu)型、溶劑、氫鍵及π-π堆積的相互作用等對自組裝有很大的影響，其中配體的選擇是最重要的影響因素。 本論文采用常規(guī)水溶液合成方法使用新合成的有機配體3，3’，4，4’-偶氮苯四甲酸分別與過渡金屬離子合成了4個化合物的晶體，并通過元素分析和X-射線單晶衍射等手段對其進行了表征。比較系統(tǒng)地研究了它們的晶體結(jié)構(gòu)，并對部分配合物進行了熱穩(wěn)定性及熒光性質(zhì)的研究。主要研究結(jié)果如下

3、： 1.利用合成的3，3’，4，4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)和過渡金屬離子在常規(guī)水溶液條件下，同時在第二配體引入的條件下成功得到了2個配位聚合物1和2，它們都是三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 [Mn2(abtc)(phen)(H2O)5]·6H2O 1[Mn2(abtc)(phen)(H2O)5]·8H2O 2化合物1和2是由金屬錳離子、鄰菲噦啉和配體ABTC構(gòu)筑的金屬-有機骨架化合物。化合物1是一個新穎的三維孔道結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。該化合物

4、中首先由配體ABTC和金屬Mn組成一維的梯狀鏈，且通過[Mn(phen)]2+單元把上下兩層連接為一個二維的網(wǎng)絡(luò)層，最后由π-π堆積和氫鍵的作用使化合物形成一個三維的孔道結(jié)構(gòu)?；衔?采用的是經(jīng)常見的一維Z字鏈結(jié)構(gòu)，且二聚體的Mn單元把一維Z字鏈連接成二維層狀結(jié)構(gòu)，最后通過自由的水分子進一步將二維層拓展形成三維超分子網(wǎng)絡(luò)。 2.利用合成的3，3’，4，4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)與過渡金屬鎘和錳離子在常規(guī)水溶液條件下，成功得到

5、了2個配位聚合物3和4。其中1個是有機配體3，3’，4，4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)和金屬構(gòu)筑的三維層狀結(jié)構(gòu)，另外1個是由3，3’，4，4’-偶氮苯四甲酸(ABTC)和過渡金屬構(gòu)筑的二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 [Cd2(abtc)(H2O)8]·4H2O 3[Mn2(abtc)(H2O)10]·4H2O 4化合物3和4是由會屬離子和配體ABTC構(gòu)筑的超分子骨架化合物。化合物3由配體ABTC直接和過渡金屬構(gòu)筑的具有三維結(jié)構(gòu)的金屬-有機骨架化