学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

芳香羧酸配体构筑的金属—有机配合物的合成、晶体结构及性能研究

作　者: 傅江虹
导　师: 王玉玲
学　校: 江西师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 金属－有机配位聚合物 4–（1,2,4–三氮唑）苯甲酸 1,4-萘二甲酸晶体结构二阶非线性光学性能荧光性能
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 137次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

金属-有机配位聚合物因其新颖的拓扑结构、独特的性能以及在电、磁、荧光、吸附、催化等领域具有潜在的应用价值，已成为无机化学和材料化学领域的研究热点之一。含氮杂环芳香羧酸或者芳香羧酸配体是含氧、氮或者含氧的配体，配位能力强、配位方式灵活多样，与金属离子配位时，容易组装合成出具有特殊功能和新颖结构的配位聚合物。最近几十年，随着溶剂热法，水热法和离子热法等合成方法的应用，金属-有机配位聚合物设计合成已经逐步走向了实用性和合理性。本论文以Zn （Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Co （Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Cd （Ⅱ）为中心离子，和以含氮杂环的芳香羧酸4–（1，2，4–三氮唑）苯甲酸或芳香羧酸1,4-萘二甲酸为有机配体在不同条件下反应合成了8个新颖的金属-有机配位聚合物，并对所有化合物进行了以下表征：单晶X-射线衍射、热重分析、红外光谱等。对合成的有机配体4–（1，2，4–三氮唑）苯甲酸（简写为Htzbc）进行了二阶非线性光学性能的研究，研究了部分化合物的拓扑结构和荧光性能，讨论了金属盐、温度、溶剂和有机配体的摩尔比等各个因素对配合物结构的影响。本论文分为以下四个部分：第一章为前言，简要介绍金属-有机配位聚合物最新进展以及金属-有机配位聚合物的性能研究。第二章介绍了4–（1，2，4–三氮唑）苯甲酸（Htzbc）有机配体的合成，并对该有机配体做了红外和核磁共振以及单晶结构表征，因为该有机配体化合物结晶于非心结构的空间群，因此对它的二阶非线性光学性能进行了详细的研究。以合成的4–（1，2，4–三氮唑）苯甲酸为有机配体在水热条件下合成了六个金属-有机配位聚合物，且对这六个配合物进行了红外、单晶结构、和热稳定性的分析。化合物Zn（tzbc）₂（H₂O）₄（1）， Cu（tzbc）₂（H₂O）₄（2）和Cd（tzbc）₂（H₂O）₄（3）是异质同晶的化合物，均为孤立的单核分子，分子与分子之间通过O–H···O氢键形成了三维的超分子结构。化合物{[Cu（tzbc）₂]（H₂O）}_n（4）中四配位的铜离子在二齿配位的tzbc配体的桥连下形成了一个三维的类金刚石的结构，该结构表现为4重穿插的结构。化合物[Pb₂（tzbc）₂（NO₃）₂]_n（5）是一个含有二维无机层的三维结构，在该化合物中，铅离子在tzbc配体以及硝酸根离子的桥连下形成了一个复杂的三维结构。化合物[（tzbc）（CH₃CH₂）]（6）是一个在溶剂热反应中Htzbc有机配体被乙醇溶剂酯化而得到的羧酸酯化合物，而在反应中加入的Pb（II）离子并未配位，可能只是起到了催化剂的作用。第三章以1,4-萘二甲酸（简写为H2ndc）为有机配体，并加入含氮的1,3-二（4-吡啶）丙烷（简写为dpp）为辅助配体，在水热条件下合成了两个金属-有机配位聚合物，并对该两种金属-有机配位聚合物进行了单晶X-射线衍射、红外、热稳定性和荧光或磁学性能的测试。化合物[Zn₅（μ₃-OH）₂（1,4-ndc）₄（dpp）₂]_n（7）中的两个μ3-OH基团桥连五个锌离子组成一个五核的[Zn₅（μ₃-OH）₂]的次级簇构筑单元，在这个簇中五个锌离子都落在一个平面上。五核的[Zn₅（μ₃-OH）₂]次级簇构筑单元在有机配体的桥连下形成一个三维的结构。在这个化合物中每个[Zn₅（μ₃-OH）₂]的次级构筑单元通过八个1,4-ndc配体和四个dpp配体连接相邻的十个次级构筑单元，这样化合物的五核簇就可以简化成10-连接的节点，该三维结构的拓扑为单节点的10-连接的（36.434.53.62）拓扑，是一个不常见的高连接的拓扑网络。化合物[Pb₅（μ₄-O）（1,4-ndc）₄（dpp）]_n（8）含有由两个对称相关的四面体[Pb4（μ4-O）]簇单元共边形成的六核铅簇[Pb6（μ4-O）2]结构单元，六核铅簇[Pb6（μ4-O）2]结构单元在有机配体的桥连下形成了三维的复杂结构。最后对化合物（7）和（8）都进行了发光性能研究，发现两个化合物都能发射出源自配体中心的荧光。第四章是对本篇文章工作总结与展望。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章前言  10-23
  1.1 金属-有机配位聚合物  10-12
    1.1.1 金属-有机配位聚合物简介  10-12
  1.2 金属-有机配位聚合物的应用及研究状况  12-15
  1.3 芳香羧酸类配合物的研究  15-21
  1.4 金属-有机配位聚合物的设计合成  21
  1.5 金属-有机配位聚合物的合成方法  21-22
  1.6 本课题的选题意义和研究内容  22-23
    1.6.1 本课题的选题意义  22
    1.6.2 本课题的研究内容  22-23
第二章 4–（1，2，4–三氮唑）苯甲酸配体构筑的金属-有机配合物的合成、晶体结构和性能研究  23-54
  2.1 实验简介  23-24
  2.2 实验部分  24
  2.3 实验药品与测试仪器  24-25
  2.4 有机配体的合成  25-28
    2.4.1 4 -（1,2,4-三氮唑）苯甲酸（Htzbc）的合成  25-28
  2.5 金属-有机配位聚合物的合成，晶体结构及性能分析  28-38
    2.5.1 配合物的合成  28-30
    2.5.2 配合物的晶体结构描述  30-34
    2.5.3 配合物的性能分析  34-38
  2.6 配合物{[Cu(tzbc)_2](H_2O)}_n(4)的合成，晶体结构及性能分析  38-44
    2.6.1 配合物{[Cu(tzbc)_2](H_2O)}_n(4)的合成  38-40
    2.6.2 配合物{[Cu(tzbc)_2](H_2O)}_n(4) 的晶体结构描述  40-42
    2.6.3 配合物{[Cu(tzbc)_2](H_2O)}_n（4）的性能分析  42-44
  2.7 配合物[Pb_2(tzbc)2(NO_3)_2]_n（5）的合成，晶体结构及性能分析  44-49
    2.7.1 配合物[Pb_2(tzbc)2(NO_3)_2]_n（5）的合成  44-46
    2.7.2 化合物[Pb_2(tzbc)2(NO_3)_2]_n（5）的晶体结构描述  46-48
    2.7.3 配合物[Pb_2(tzbc)2(NO_3)_2]_n（5）的性能分析  48-49
  2.8 化合物[(tzbc)(CH_3CH_2)]（6）的合成，晶体结构及性能分析  49-54
    2.8.1 化合物[(tzbc)(CH_3CH_2)]（6）的合成  49-50
    2.8.2 化合物[(tzbc)(CH_3CH_2)]（6）的晶体结构描述  50-52
    2.8.3 化合物[(tzbc)(CH_3CH_2)]（6）的性能分析  52-54
第三章 1，4-萘二甲酸配体构筑的金属配合物的合成、晶体结构和性能研究  54-73
  3.1 引言  54-56
  3.2 配合物[Zn_5(μ_3-OH)_2(1,4-ndc)_4(dpp)_2]_n（7）的合成，晶体结构及性能分析  56-64
    3.2.1 配合物[Zn_5(μ_3-OH)_2(1,4-ndc)_4(dpp)_2]_n（7）的合成  56-58
    3.2.2 化合物[Zn_5(μ_3-OH)_2(1,4-ndc)_4(dpp)_2]_n（7）的晶体结构描述  58-61
    3.2.3 化合物[Zn_5(μ_3-OH)_2(1,4-ndc)_4(dpp)_2]_n（7）的性能分析  61-64
  3.3 配合物[Pb_5(μ_4-O)(1,4-ndc)_4(dpp)]_n（8）的合成，晶体结构及性能分析  64-73
    3.3.1 配合物[Pb_5(μ_4-O)(1,4-ndc)_4(dpp)]_n（8）的合成  64-67
    3.3.2 化合物[Pb_5(μ_4-O)(1,4-ndc)_4(dpp)]_n（8）的晶体结构描述  67-70
    3.3.3 化合物[Pb_5(μ_4-O)(1,4-ndc)_4(dpp)]_n（8）的性能分析  70-73
第四章总结  73-74
参考文献  74-83
致谢  83-84
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  84

芳香羧酸配体构筑的金属—有机配合物的合成、晶体结构及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文