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吡啶二羧酸类配体中含有氮原子和较多的氧原子,都具有较强的供电子能力。而且羧基的配位方式灵活多样,容易与金属形成链状,层状,网状等多种结构。本论文主要以2,3-吡啶二羧酸和3,4-吡啶二羧酸为配体,通过利用镧系收缩效应、酸度效应和第二配体来实现其与过渡金属和稀土金属的自组装,共得到29个金属有机框架配合物。本文共分五章。 第一章概括性的介绍了3d-4f杂核金属配位聚合物研究进展。重点对吡啶羧酸类配合物的研究现状和研究进展进行了分析总结,同时也对本论文的选题意义进行了概述。 第二章以2,3-吡啶二羧酸为单一配体,与CuI、Ln2O3在混合溶剂热中反应,得到一系列一维、二维和三维的Cu-Ln杂核金属配合物:{[Cu3Ln2(2,3-pyde)6(H2O)12]·12H2O}n[Ln=La(1),Nd(2)],{[Cu3Ln2(2,3-pydc)6(H2O)8]·6H2O}n[Ln=Sm(3)],{[Cu3Ln2(2,3-pydc)6(H2O)10]·10H2O)n[Ln=Tb(4),Ho(5),Er(6),Yb(7),Lu(8)],并对其进行了组成、结构和性能的表征。结果表明,随着镧系金属半径的变化,其与配体的配位能力也发生变化,从而导致了配合物维数上的改变,使得结构由一维向二维、三维转变。同时还研究了Tb和Sm的荧光性能和三维结构的气体吸附。 在此基础上,又通过加入KOH调控反应pH值,实现了配合物1和配合物2向高维配合物的改变,成功合成出了配合物11:{[Cu3La2(2,3-pyde)6(H2O)10]·8H200}和配合物12:{[Cu3Nd2(2,3-pyde)6(H2O)8]·6H2O}n,另外在pH调控下还得到两种副产物{[Cu2K2(2,3-pyde)4(H2O)6]·5H2O)n(9),[Cu(2,3-pydcH)2]n(10)。并对其进行了组成、结构和性能的表征。结合前面的配合物1和配合物2研究了pH在金属有机框架自组装过程中的影响。结果表明,随着pH的增大,配体的配位能力也发生变化,配体选用更复杂的配位模式与金属进行配位,从而导致了配合物维数上的改变。 第三章以2,3-吡啶二羧酸为第一配体,以草酸为第二配体与NiCl2、Ln2O3在水热的条件下反应,成功得到一系列三维的框架结构。分别为{[Ni2La2(2,3-pyde)4(H2O)6]·6H2O}n[Ln=La(13),Nd(14),Pr(15),Sm(16),Tb(17),Dy(18),Ho(19),Er(20),Yb(21),Lu(22)],并对其进行了组成、结构和性能的表征,并初步研究了其在电化学吸氢方面的效果。 第四章以3,4-吡啶二羧酸为单一配体,与CuI、Ln2O3在混合溶剂中反应,通过镧系收缩效应的影响,得到7个具有不同结构的三维金属框架。分别为[Cu2Ln(2,3-pydc)4(H2O)6]n[Ln=La(23),Ce(24),Sm(25),Tb(26)],[Cu2Ln(2,3-pydc)4(H2O)6]n[Ln=Er(27),Ho(28),Lu(29)],并对其进行了组成、结构和性能的表征,研究了镧系收缩效应在金属有机框架中的影响。结果表明,随着镧系金属半径的变化,其与配体的配位能力也发生变化,从而导致了配合物结构上的改变。同时还研究了Tb和Sm的荧光性能、并初步研究了其在电化学吸氢方面的效果。 第五章对本论文研究内容进行总结,提出了展望。