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随着大量结构新颖奇特的配合物的合成,以及对配合物结构和性质的研究使配位化学在各个领域都得到了广泛应用。金属有机框架化合物(MOFs-Metal-organic Frameworks)涉及无机化学,有机化学和配位化学领域,可以通过对有机配体、金属离子、辅助配体的选择,以及调节溶剂、温度等方法来改变其组成和结构,从而影响其最终性质。另外MOFs在气体吸附、催化、光学以及磁学等多方面拥有巨大的应用潜力,广泛的应用前景,而且开始向其它领域拓展。
含氮三角架配体由于其多配位点、半刚性及易合成等特点,引起了人们的广泛兴趣。这类化合物及其过渡金属形成的配合物具有高度的热力学稳定性,并且该类配体被认为是合成许多大环化合物的前体物质。
我们选用两个含酰胺三脚架配体做了以下工作:
利用N,N,N"-tris(3-pyridyl)-1,3,5-benzenetricarboxamide(L1)和金属盐自组装得到8个配合物,[CdCl2(aas-L)]n(1),[MnCl2(aas-L)]n(2),[CoCl2(ass-L)(EtOH)]2(3),[Hg2(aas-L2)Cl4]2(CH3OH)(4),[CdI2(SSS-L)]n(5),[HgI2(sss-L)]n(6),[HgBr2(sss-L)]n(7),[CuBr(ass-L1)]n(CH3CN)(8)。
通过X射线单晶测试仪对其结构及空间群进行了测定,并通过红外,元素分析,XRD,固体荧光,紫外等分析手段做了表征。
对于配体L1和由配体L1制备的配合物做了紫外和液体荧光分析,并测试了不同金属离子对配合物以及配体的液体荧光光谱的影响情况。此外,我们还合成了新的三脚架配体L2,测定了它的液体荧光,并且做了不同金属离子对它的荧光光谱的影响分析。
配合物[CdCl2(aas-L1)]n(1)和配合物[MnCl2(aas-L1)]n(2)是结构相似的二维结构,包含有一个有趣的类似于三明治的结构。配合物[CoCl2(ass-L1)(EtOH)]2(3)和配合物[Hg2(aas-L12)Cl4]2(CH3OH)(4)是由两个配体桥连形成的28元环的双核结构。这两个结构中的大环又进一步通过氢键连接成一维链,不同的是配合物3把大环结构连接成一维链的氢键是配体上的羰基氧和氨基上的氮形成的,而配合物[Hg2(aas-L12)Cl4]2(CH3OH)(4)将大环连接成一维链结构的氢键是通过这个双核结构中伴随的溶剂分子甲醇上面的氧原子和氨基上的氮以及未配位的吡啶氮原子所形成。配合物[CdI2(sss-L1)]n(5)配合物[HgI2(sss-L1)]n(6)和配合物[HgBr2(sss-L1)]n(7)是由配体连接形成的一维链结构,这些一维的结构又通过吡啶环上的氮原子和氨基上的氮原子之间的氢键作用形成了48元环的大环结构。配合物[CuBr(ass-L1)]n(CHaCN)(8)是由CuBr和L1得到的一个具有42元环的二维结构。
另外,对配体L1的液体荧光测试发现,加入不同的金属离子都会改变配体的荧光光谱,表现为均可以使其荧光增强,而且配体L1对Cd2+有更好的选择性,因此我们又进一步测定了不同浓度的Cd2+对配体荧光的影响情况。向配合物[CdCl2(aas-L1)]n(1)和配合物[MnCl2(aas-L1)]n(2)的溶液中加入不同的金属离子测定对它们荧光光谱的影响发现,金属离子的加入可以使其荧光增强,但没有大幅度增强的现象。配合物[CoCl2(ass-L1)(EtOH)]2(3)的溶液中加入金属离子发现和前面的现象类似,各种离子的加入都可以使其荧光稍有增强。对于配合物[HgI2(sss-L1)]n(6)同样的加入金属离子后,Na+使其增强较多。对于配合物[HgBr2(sss-L1)]n(7)加入了金属离子后,Na+,Co2+,K+,pb2使配合物7的荧光有了一个新的吸收峰,且是Na+使其增强最多,同样的我们又测定了不同浓度的Na+对其荧光的影响情况。
对配体L2的液体荧光测定后,加入金属离子Na+,K+,以及过渡金属离子Mn2+,pb2+,Ni2+,Cd2+,Co2+,Cu2+,Hg2+,Zn2+后发现Zn2+的加入使其荧光光谱增强最大,继而我们测定了不同浓度的Zn2+对配体L2的荧光光谱的影响,发现随着浓度的减小对其影响变小。