基于刚性芳香多羧酸类配体过渡金属配合物的合成及晶体结构研究

• 作 者: 张众
• 出 处: 广西民族大学
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 1 3 5-均苯三甲酸 1 2 4 5-苯四甲酸 晶体结构 配位聚合物

近几年来，由刚性配体制得的金属配合物由于其结构的多样性和潜在的功能性而受到人们越来越多的关注，这些聚合物中，我们采用多羧基有机配体与金属离子形成一维、二维、三维无限共价键网络，氢键及其他非价键弱作用可以用于形成氢键网络。其中1,3,5-均苯三甲酸（H₃BTC）和1,2,4,5-苯四甲酸（H₄BETC）是比较典型的刚性羧酸类配体。本文对刚性芳香多羧酸配体配合物的研究情况进行了详细的综述。通过水热法，溶液法合成了十四个过渡金属配位化合物，并通过X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析等手段系统地研究了它们的结构，并对配合物（1）⁴﹑（5）﹑（11）做了热重分析的研究。本论文分为以下四章：第一章为前言，介绍了配位聚合物的研究现状，讨论了本课题的选题意义，并对本课题目前所取得的进展进行了综述。第二章描述了以1,3,5-均苯三甲酸为主配体，以2,2’-联吡啶为辅助配体，分别与铜盐、锌盐、镉盐、锰盐、钴盐反应得到的八个配合物[ZnNa₂（BTC）（H₂O）（OH）]_n（1）,[Co_1.5（BTC）（2,2’-bpy）_1.5（H₂O）₄]·2H₂O （2）,[Mn₃Na（BTC）₂（H₂O）₁₆（OH）]_n（3）,{[Zn_1.5（BTC）（H₂O）₄]·H₂O}_n（4）,{[Zn（HBTC）（2,2’-bpy）（H₂O）]·5H₂O}_n（5）,[Cu（BTC）（2,2’-bpy）₄]·Cl·（2,2’-bpy）_0.5·15H₂O （6）,[Pb₂Na₂（BTC）₂（H₂O）₄]_n（7）和[Cd_0.75Na_1.5（BTC）（H₂O）₄]_n（8）。通过X-射线单晶衍射技术测定了它们的晶体结构，并进行了红外光谱分析和部分配合物的热重分析,对H3BTC配体的配位方式进行了总结。并研究了氢键、π-π堆积、非价键弱作用在结构稳定性起的作用。第三章描述了以1,2,4,5-苯四甲酸为主配体，4,4’-联吡啶为辅助配体，分别与铜盐、锰盐、钴盐反应得到的六个配位聚合物{[Cu（BETC）_0.5]·3H₂O}_n（9）,{[CuK₂.（BETC）（H₂O）₂]·2H₂O}_n（10）,{Mn（H₂BTC）（4,4’-bipy）（OH）]·（4,4’-bipy）}_n（11）,{[Co4Na₈（BETC）₄（H₂O）₂₂]}_n（12）,{[Cu₂（BETC）（H₂O）₂]·2H₂O}_n（13）,[Cd_0.75Na_0.5（BETC）_0.5（H₂O）₄]_n（14）。通过X-射线单晶衍射技术测定了它们的晶体结构，并进行了红外光谱分析和配合物（11）的热重分析。第四章总结了本论文的研究成果，也指出了研究的不足之处，并对以后的研究工作提出了要求和期望。