论文部分内容阅读
配位聚合物及超分子化学已成为当今化学研究的热点之一。化学家利用配位键和各种超分子作用力如氢键、π…π堆积作用等，结合晶体工程规律，引导自组装合成拓扑结构新颖的配位聚合物，并寻求它们在非线性光学、半导体、分子磁体、离子交换、吸附催化等功能材料领域的潜在应用价值。本论文在配位超分子自组装思想的指导下，通过合理选择一些含氮共轭刚性配体、含氮吡啶氮氧类配体和(含氮)羧酸类半刚性配体，在溶液合成或水热、溶剂热合成条件下自组装得到18个新颖的配合物，表征手段涉及衍射测试、元素分析、红外光谱测试，热重分析、X射线粉末衍射表征等，并选取部分化合物进行了常温下的固态荧光和磁性测试研究。主要工作如下：
以dca为主要配体得到2个具有磁性的化合物，分别是一维链状结构的化合物[Cu(en)(dca)2]n(1)和二维层状结构的化合物[Ni(dca)2(en)]。(2)；其中化合物1中dca的配位模式是首例准-μl，3-dca配位模式的报道。
以bpno为主要配体，结合dca配体，得到4个化合物，分别是单核化合物[Cd(bpno)2(dca)2(H2O)2](3)、La(bpno)2(dca)(NO3)2·3H2O(4):此外，引入主族金属元素Pb11，获得两个具有室温磷光发光性能的化合物{Pb2(bpno)4(dca)2(NO3)2Pb2(bpno)4(NO3)4·5H2O}n(5)和{Pb(bpno)(NO3)2·H2O}n(6)，这是关于含铅配位聚合物室温磷光发光研究的首例报道。
合成刚性吡嗪类配体2，2’-bpz，并与过渡金属离子Cu11组装得到二维层状聚合物[Cus(2，2’-bpz)2Cl10(H2O)2·2H2O]。(7)。
通过选用芳香性大共轭体系的萘四羧酸二酐，在溶剂热条件下与金属离子组装，得到4个新颖化合物。其中一个为纯有机物即配体水解产物C14H6O7(8)，两个过渡金属Cd11在不同辅助配体参与下组装的新颖聚合物，分别是一维链状结构[Cd(phen)(ntcaa)(H2O)2]n(9)和二维栏杆状结构[Cd2(4，4’-bpy)(ntcaa)2]n(10)，室温固态荧光发光性能研究表明化合物9发出绿色荧光而化合物10发出蓝色荧光；在高温溶剂热条件下，主配体萘环发生了开环分解反应产生新配体连苯四甲酸，并与LaIII组装得到一个具有稀土羧基链连接网络的三维结构[La2(1，2，3，4-btec)2(CH3COO)(H2O)5]n·(H2O)2n(11)。
将柔性的乙酸根引入5-氨基异酞酸，设计合成了新颖的刚柔性配体5-氨基二乙酸异酞酸，并与系列金属离子在水热条件下自组装，得到7个化合物，分别是单核化合物Cd(phen)(H3adip)2(H2O)2·0.5H2O(12)和Zn(phen)(H3adiP)。(13)，双核化合物Eu2(H3adip)2(H2adip)2(H2O)8·13(H2O)(14)，一维纳米管状结构[Cu2(adip)(H2O)4]n·nH2O(15)，二维类无机有机杂化层状结构[Co3(Hadip)2(H2O)6]n·2nH2O(16)，复杂的三维聚合物[Co4(adip)2(H2O)10]n·2nH2O(17)和有趣的钾氧链连接的三维结构[Zn7(adip)4(H2O)10K2(H2O)2]n·4nH2O(18)。其中对化合物12、13、14、18研究了荧光发光性能，对化合物16研究了磁性。