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含氮、氧配体构筑的超分子金属配合物的合成与性质研究

作　者: 张勤生
导　师: 魏太保；张有明
学　校: 西北师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 咪唑 3,5-二硝基苯甲酸磁性配位聚合物晶体结构
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以设计合成超分子金属配合物为目标,选用羧酸配体（3,5-二硝基苯甲酸,对氯苯氧乙酸,对硝基苯氧乙酸）为构筑单元,通过辅助配体（咪唑,1,4-连咪唑）调节,与过渡金属离子反应。采用溶液均相法共合成了7个超分子配合物,测定其单晶结构并对其进行红外光谱分析、元素分析等表征,对部分配合物进行差热-热重和磁性分析。单晶衍射分析测定配合物的分子式如下: {[Ni（DNBC）₂（Im）（H₂O）]·0.25H₂O}（1） [Zn（DNBC）₂（Im）₂]（2） [Cu（DNBC）₂（Im）（H₂O）]（3） [Co_1.5（DNBC）₄（Im）（CH₃OH）（H₂O）₂]（4） [C₂₈H₃₄Ag₂ClN₉O₁₂]（5） [C₂₅H₂₁CoN_4.50O₁₈]（6） [Cu（p-ClBA）₂（Im）₂]（7）结果表明,配合物1属正交晶系,空间群为Pbca, a = 1.5022（6）nm, b = 1.5146（6）nm, c = 1.9269（7）nm, V = 4.384（3）nm³, Z = 8, F（000） = 2320。配合物中金属镍原子采用五配位,分别与四个氧原子和一个咪唑氮原子配位,形成一个扭曲的四方锥体,O12原子位于轴的中心位置,Ni1-O12 = 0.2607nm。配合物2采用四配位,且形成扭曲的四面体形式,通过分子间氢键及范德华力形成了三维网状的超分子框架结构。配合物3中金属铜原子采用五配位,分别与四个氧原子和一个咪唑氮原子配位,形成一个扭曲的四方锥体,且通过羧基和硝基与金属铜连接形成一个一维Z字链的超分子链状结构。配合物3的空间群为p2（1）/n, a = 1.20876（7）nm, b = 2.63287（16）nm, c = 1.36466（9）nm, V = 4.3045（5）nm³, Z = 4, F（000） = 2166, Co…Co原子之间的距离为0.3587nm。在配合物4中,由八面体配位的Co（II）离子与μ-OH₂组成的三核金属钴通过氢键与相邻的三核金属钴连接,Co（II）离子与μ-OH₂形成一维Z字链,并且配合物的空腔中包含未配位的咪唑和甲醇分子。配合物4的磁学性质测试表明,三核金属Co（II）之间存在着很好的反铁磁交换作用。配合物5属于三斜晶系,空间群为P-1,a = 0.91967（10） nm, b = 1.21032（13） nm, c = 1.7762（2） nm。配合物中银原子采用二配位,分别与2个N（1,4-二咪唑丁烷）配位,形成一围链状结构。每个1,4-二咪唑丁烷分别和两个金属银连接,通过金属银连接成一围链状的超分子框架结构。配合物6属于三斜晶系,空间群为P-1, a = 3.7673（16） nm, b = 1.0000（4） nm, c = 1.7892（7） nm。配合物中钴原子采用六配位,分别与1个N（来自1,4-二咪唑丁烷配体）、5个羧基O（分别来自5个对硝基苯氧乙酸配体）形成一围链状框架结构。每个1,4-二咪唑丁烷分别和两个金属钴连接,通过金属钴连接成一围链状的超分子框架结构。配合物7属三斜晶系,空间群为P-1, a=1.01598（15）nm, b =1.05135（15）nm, c=1.05549（15）nm,α=101.649（8）°,β=96.998（8）°,γ=102.394（8）°, V=1.0623（3）nm³, Z=2, F（000）=514。配合物中金属铜离子与二个对氯苯甲酸根的2个氧配位,还和二个咪唑分子的2个氮配位,而形成四配位的变形四方锥。配合物通过静电引力、π-π堆积作用和丰富的氢键构建为二维结构。

含氮、氧配体构筑的超分子金属配合物的合成与性质研究

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