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近年来,合理地设计并合成新颖的配位聚合物,是超分子化学和晶体工程领域的热点之一,这是因为配位聚合物不仅具有各种有趣的结构,而且作为一种特殊的功能材料,在催化、分子吸附、磁性、非线性光学和分子传感等许多方面有着潜在的应用前景。本论文在已有工作的基础上,将金属配聚物的合成、结构及性质作为研究重点之一,主要做了以下两方面的工作:
1.通过水热法合成了六个过渡金属配合物,[Co(2-PBIM)2(OH-BDC)](1),[Zn(2-PBIM)(OH-BDC)]n(2),[Cd(2-PBIM)(OH-BDC)]n(3),[Mn(2-PBIM)(OH-BDC)]n(4),[Zn(2-PBIM)2(H2TDC)]+[H2TDC]—(5),[Cd2(2-PBIM)2(HTDC)2·H2O]n(6),对它们的结构进行了元素分析、红外光谱、热重分析、X射线衍射等表征,并测定了它们的固体荧光性质。X—射线单晶结构分析表明:配合物1是一个单分子,由于分子间的特殊氢键和π—π堆积作用形成了一维链。聚合物2的结构是一条左手螺旋(M-螺旋)链,由于链间的氢键和π—π堆积作用形成了三维网状结构,而聚合物3是二维的(4,4)拓扑结构。有趣的是,聚合物4是含有13.8×7.2 (A)大小的一维孔洞的三维超分子结构,结构中的氢键作用和π—π堆积作用进一步稳定了晶体结构。配合物5是由两个独立的部分构成的:单核的阳离子[Zn(2-PBIM)2(H2TDC)]+和游离的有机阴离子配体[H2TDC]-。聚合物6是一维链状结构,最终通过氢键和π—π堆积作用形成了三维网状结构。此外,配合物2,3,5和6在室温下具有很强的固体荧光性质。
2.通过水热法合成了九个过渡金属配合物,[Cd(PYBMA)2]n(7),[CdCl(PYBMA)·H2O]n(8),[CdBr(PYBMA)·H2O]n(9),[La(PYBMA)3(H2O)]n(10),[Cd2(PYBMA)2(OH·BDC)·H2O]n(11),[Co(PYBMA)(C2O4)0.5]n(12),[Zn(PYBMA)(C2O4)0.5·0.5H2O]n(13),[Zn3(PYBMA)2(HBTC)2(H2O)4]n(14),[Cd(PYBMA)(AA)0.5]n(15),[PYBMA=2-(2-吡啶基—苯并咪唑基)乙酸根;H3BTC=1,3,5—苯三甲酸;OH-H2BDC=5—羟基-1,3-苯二酸;AA=己二酸],对它们的结构进行了元素分析、红外光谱、热重分析、X射线衍射等表征,并测定了它们的固体荧光性质。X—射线单晶结构分析表明:其中聚合物7和10都是一维链状结构。聚合物8、9和13都是类似的二维结构,有趣的是它们的二维结构是由两种不同的螺旋链通过其它的原子或配体连接而成的。聚合物11和12是类似的二维结构,并且它们还有相同的金属.有机配体链。聚合物14是一个独特的二维结构,其中包含两种配位环境不同的锌离子。聚合物15是三维网状结构,在其结构中存在三种不同的层,并且每层中都含有左手螺旋链(M—螺旋)。此外,配合物7,8,11和14在室温下具有很强的固体荧光性质。