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金属—有机配位聚合物作为一种新型的分子功能材料,凭借其独特的结构可剪裁性、多样的拓扑结构和在离子交换、吸附、分子识别、催化以及光、电、磁、手性拆分等领域的巨大应用潜力受到各界科学家们越来越多的关注。
本论文利用四种羧酸配体(2,5—吡啶二羧酸、3,5—吡唑二羧酸、对苯二甲酸、草酸)与过渡金属离子和稀土金属离子在水热条件下反应,成功的合成了9种新型配位聚合物,通过元素分析,IR,TG、FL和单晶X—射线衍射对晶体结构进行了表征,对化合物的热稳定性、发光性质和磁学特性进行了初步研究。
第二章中描述了两个新型的过渡—含氮杂环羧酸配体配合物:[Zn2(PDC)(H2O)2]·H2O(1,PDC=3,5—吡唑二羧酸)和[Cd(PYDC)(me)(H2O)]2·H2O(2,PYDC=2,5—吡啶二羧酸,me=甲醇)的结构,合成方法及性质。结果发现2,5—吡啶二羧酸比3,5—吡唑二羧酸具有更为复杂的配位方式,导致2比1具有更高的维数。其中化合物1是零维结构,但通过氢键作用构筑三维网络框架,发射光谱是基于配体红移后的蓝色荧光。化合物2是包含一维螺旋链的二维网格结构,可发出蓝色范围的荧光,归属为配体一金属的电荷跃迁。
第三章描述了三个新型的稀土—有机羧酸配体配合物:[Tb(PDC)(ox)0.5(H2O)2]·H2O(3)、[Eu(PDC)(ox)0.5(H2O)2]·H2O(4)、[Tb(PYDC)(ox)0.5(H2O)2]n(5)(Ox=草酸)的结构,合成方法及性质。化合物3和4属于同构化合物,是含有一维孔道的三维网络框架。在化合物5中,氢键的作用使二维的波浪面拓展成三维的砖墙结构。发现在配合物的结构框架中,第二配体草酸的引入丰富了化合物的结构,各化合物均显示强烈的稀土离子的特征发射光谱。
第四章描述了四个基于2,5—吡啶二羧酸、对苯二甲酸配体的稀土—过渡异核配合物:[TbⅢ2CoⅢ2(PYDC)6(H2O)4]·2H2O(6)、[TbⅢ2CoⅡ(PYDC)4(H2O)6]·2H2O(7)[TbⅢ2CuⅡ(PYDC)4(H2O)6]·2H2O(8)、[TbⅢZnⅡ(PYDC)2(BDC)(H2O)]·2H2O(9)(BDC=对苯二甲酸)的结构,合成方法及性质。其中PYDC配体采取复杂而多变的形式参与配位,形成了三类不同的网络构型。结果发现通过控制pH值的调控可以有效的改变配合物构型。在这四个化合物中,只有9显示了Tb的特征光谱,而其他三个因为有过度金属Cu和Co的参与而产生荧光淬灭。化合物8显示了弱的反铁磁交换作用。