论文部分内容阅读
金属-有机配位聚合物能够形成各种新颖的分子结构,有着巨大的潜在应用价值,因此合理的设计及合成各种不同空间结构的金属有机框架化合物是目前配位化学领域研究的重点。本论文使用4-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)pyridine1-oxide(p-BIPO)作为配体和不同金属盐在水热条件下反应得到三个配聚物(p-BIPO-ZnCl2、p-BIPO-CdCl2、p-BIPO-FeCl3)。为研究氘代效应对配合物介电和荧光性质的影响,我们同时合成了p-BIPO的二氘代配体4-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)pyridine2,6-didetuterium1-oxide(D-p-BIPO),并得到三个相应的氘代配合物(D-p-BIPO-ZnCl2、D-p-BIPO-CdCl2、D-p-BIPO-FeCl3)。本文报道了三对配合物合成、晶体结构和荧光、紫外、介电性质等物理性质。
(1)配合物p-BIPO-ZnCl2结晶在空间群Fdd2中,p-BIPO作为三齿配体连接了三个不同的锌离子,晶体向三个方向生长形成三维结构。出乎意料的是,其氘代配合物D-p-BIPO-ZnCl2结晶在不同的空间群P2(1)/n中,形成一维链结构。两个配合物都具有固体荧光性质,最强发射波长为466nm。在10MHz的频率下配合物p-BIPO-ZnCl2的介电常数为5.7,而配合物D-p-BIPO-ZnCl2的介电常数为6.2,因这对配合物的晶体结构的不一样,由此不能得出氘代效应影响介电性质的结论。
(2)配合物p-BIPO-CdCl2结晶在空间群P-1中,形成了一个新颖的二维结构,其中Cd离子和氯离子共同组成了一个平面,配体通过氧原子与镉离子相连排列在平面的两侧。正如我们所期望的一样,氘代配合物D-p-BIPO-CdCl2的晶体结构与p-BIPO-CdCl2一样。两个配合物都发出蓝色的固体荧光。在10MHz、5MHz、1MHz的频率下,配合物p-BIPO-CdCl2的介电常数分别为7.0,6.7和6.4,对应于氘代配合物D-p-BIPO-CdCl2的介电常数为20、19和18,在这对配合物中,氘代效应使D-p-BIPO-CdCl2的介电常数增加了183%。
(3)配合物p-BIPO-FeCl3和D-p-BIPO-FeCl3结晶在C2空间群中,两个配体分子和一个铁离子配合形成一个单分子配合物。固体荧光测试结果表明,两个配合物都发出紫色的固体荧光,最强发射峰波长为388nm。在10MHz、5MHz、1MHz的频率下,配合物p-BIPO-FeCl3的介电常数分别为4.5、4.5和3.8,对应于氘代配合物D-p-BIPO-FeCl3的介电常数为20、19和18,在这对配合物中,氘代效应使D-p-BIPO-FeCl3的介电常数增加了320%。