超配位C中心的Au(I)-Ag(I)簇合物的后合成修饰和光学性能研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chzhao2005
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Au(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)簇合物因存在着广泛的Au…Au作用,Au…Ag作用而导致的结构多样、发光性能强等特点,在过去几十年里一直是研究者关注的焦点。超配位C为中心的[(C)Au6Ag2L6]4+簇合物更是拥有高强度且长寿命的固态和溶液发光,在有机发光二极管(OLED)、分离检测、生物探针以及环境监测等领域的应用前景不可小觑。  羧酸基团在有机化学和配位化学中都具有重要的地位,如果能将羧基引入[(C)Au6Ag2L6]4+簇合物,就可以实现这类簇合物的功能化拓展,因此本文围绕Au(Ⅰ)-Ag(Ⅰ)簇合物[(C)Au6Ag2(L)6](BF4)4(L1=2-二苯基膦-5-甲酸吡啶;L2=2-二苯基膦-4-甲酸吡啶)的合成、结构与光学性质展开,并通过羧酸配位组装了多个簇基高维框架结构,具体内容包括:  (1)采用后合成修饰方法,通过配体的保护-脱保护的策略合成了醛基取代的超配位C为中心的异核金属簇合物,进一步以双氧水氧化醛基获得羧基取代的CAu6Ag2簇合物,并通过三乙胺或三氟乙酸、额外的Ag(Ⅰ)添加,调控簇合物的Ag(Ⅰ)核数以及分子的固态发光,结合分子结构探究簇合物光学变化的机理。  (2)首次获得了[(C)Au6Ag2(L2)6](BF4)4的两种同分异构体,探索两种构型之间的关系。八面体构型和三棱柱构型的理论计算能量相差较小,它们会因为环境的细微变化而导致构型转变,如pH、溶剂等。经荧光光谱拆分分析,不管是三棱柱还是八面体构型的晶体溶解在甲醇溶剂之后都是两种[(C)Au6Ag2(L2)6](BF4)4的三棱柱和八面体构型的混合物。有趣的是它们在固态下具有可逆的溶致发光变色的现象,通过X-射线粉末衍射、荧光光谱等分析证实了该现象是由分子内的八面体-三棱柱的构型扭转引起,这是首次观察到的Au(Ⅰ)化合物因分子内重排而导致的性质变化。晶体结构表明两者的氢键连接方式不同,因较多的羧酸间氢键作用,三棱柱构型具有较松散的排列方式。  (3)[(C)Au6Ag2(L1)6](BF4)4分别与不同过渡金属离子组装成二维网状结构和三维有机框架,首次利用团簇连接策略成功与金属Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)合成了多个结构新颖的簇基聚合物,其中Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)能与之形成同构的二重穿插的pcu结构,当采用不同羧酸取代位置的[(C)Au6Ag2(L2)6](BF4)4簇合物能与Cu(Ⅱ)形成多孔的簇基框架结构。这些化合物结构多样,稳定性好,且保留了CAu6Ag2簇合物的固体发光性质,并且过渡金属离子都未完全与羧酸配位的活性位点,能进一步在催化方面有所应用。
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