5-氨基间苯二甲酸—金属配位聚合物的构筑、结构及性能

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金属离子的配位结构丰富多彩,对它们的研究不仅可以丰富合成化学的理论知识,还可拓展其在电子、光学材料、磁性材料、催化材料及生物模拟等领域的应用前景。配位聚合物的超分子组装、结构及性能成为当前超分子化学和晶体工程的前沿领域之一。  本文以5-氨基间苯二甲酸(H2AIP)为主要配体与金属离子构筑多种结构新颖的配位聚合物。5-氨基间苯二甲酸采用多种配位方式,同时形成非共价的弱相互作用,稳定配合物的网络结构。  1.简要综述了5-氨基间苯二甲酸-金属配合物的研究现状,详细讨论影响配位聚合物的结构和性能的主要因素。  2.以5-氨基间苯二甲酸和锰离子反应,得到二个新的锰的配合物[Mn(AIP)2(H2O)](1)和[Mn2(AIP)2(bpy)]·3H2O(2)(bpy=2,2’-联吡啶),配合物1为1D的珠状链结构;配合物2是一个3D网络结构,其中,由交替的左手及右手的螺旋链相互连接形成。并对配合物2进行磁性研究。结果表明,配体的配位模式改变对锰配合物结构产生明显影响。  3.以5-氨基间苯二甲酸和Zn,Cu反应,构筑了2种过渡金属配合物、[Zn2(AIP)(HAIP)2(H2O)2].2H2O、(3),和[Cu2(AIP)(H2O)(μ3-OH)2](4)。配合物3和4均为3D网络结构,由一维棒状次级单元相互连接形成。研究了它们的荧光性质。  4.在第四章,采用5-氨基间苯二甲酸和小分子辅配、过渡金属离子反应得到[Cu(bpy)(AIP)].2H2O(5)、[Co(Im)(AIP)](6)、{[Ni(AIP)(PYP)0.5]H2O}.2H2O(7)(Im=咪唑、PYP=哌嗪),配合物5表现为左右手交替的螺旋链结构,配合物6和7呈现二维的层状结构。此外,还对配合物5-7进行热稳定性研究。  5.在第五章中,5-氨基间苯二甲酸(H2AIP)与稀土离子水热反应得到四种新的稀土配位聚合物,即[Ln2(AIP)3(H2O)2]·3H2O[Ln=Sm(8)和Nd(9)]和[Ln(OX)(HAIP)(H2O)][Ln=Sm(10)和Nd(11)],配合物8和9为异质同晶,钐离子与羧酸根形成链状结构单元,然后通过AIP上的苯环桥联形成独特三维有机-金属框架结构:配合物10和11为异质同晶,Ln(III)离子通过草酸和5-氨基甲苯二甲酸配体桥联而形成了二维网状结构,再通过氢键作用连接二维网络连接成三维的超分子结构。此外,还对配合物8进行热稳定性研究。  本文采用不同的金属离子、小分子辅助配体与5-氨基间苯二甲酸反应,组装得到不同结构的配位聚合物,探讨了中心离子、配体配位模式、合成条件及辅助配体等因素对配合物结构和性质的影响。
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