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配位聚合物近年来一直是配位化学和晶体工程学研究的重点,不仅因为它具有新颖、迷人的结构,更由于它在磁性、气体吸附、催化、非线性光学、生物学等方面都有着极其广阔的应用前景。许多科学家致力于此领域,不计其数的配合物被合成出来,其中,芳香环羧酸类配体与金属反应得到配位聚合物是配位化学领域研究的重点,羧基桥连能力强,配位模式丰富,芳香环羧酸更是存在着有利于电子传递的大的π电子体系,这些都为合成基于芳香环羧酸类配体的配位聚合物提供了优良的条件。在本论文中,我们采用2,5,2′,5′-联苯四甲酸为主配体,刚性含N配体为辅助配体分别与不同的过渡金属离子反应,得到了八种结构新颖的化合物。2,5,2′,5′-联苯四甲酸配体具有以下优秀性质:它的四个羧基在不同的pH值下可以被完全或者部分质子化得到bptc4-、Hbptc3-、H2bptc2-或H3bptc-配体;该配体的两个苯环能绕着C–C单键旋转,它的四个羧基与相应的苯环能发生构型扭曲,这些特点为螺旋结构的形成提供了潜在的可能性。同时,该配体在配位聚合物的合成中很少被使用。我们使用水热合成方法,通过改变反应物摩尔比、pH值、反应温度及反应时间等条件得到了八种新颖的化合物,并使用单晶X衍射、元素分析、IR等表征手段,热重、荧光测试和磁性测试性质分析手段对配合物的结构和性质进行了研究。主要实验成果如下:1.利用2,5,2′,5′-联苯四甲酸为主配体,2,2′-联吡啶为辅助配体,分别与Mn盐、Ni盐、Zn盐和Cu盐在水热条件下反应,合成了五种结构新颖的化合物。分别是:[Mn（H2bptc）（2,2’-bpy）2]·2H2O （1）, [Mn3（Hbptc）2（2,2’-bpy）3（H2O）8]·2H2O （2）, [Ni2（bptc）（2,2’-bpy）2（H2O）6]·2H2O （3）, [Zn2（bptc）（2,2’-bpy）2（H2O）6]·3H2O （4）和[Cu2（bptc）（2,2’-bpy）2（H2O）]·H2O （5）。其中,化合物1–4均是零维结构,化合物5是一维双层波浪状结构, 3与4是同构的。有趣的是,五种化合物都通过非共价键相互作用（O–H···O, C–H···O, C–H···π和π···π作用）连接成三维超分子结构。另外,本文对化合物1, 2, 5的变温磁化率及3, 4的固态荧光性质进行了讨论,化合物1, 2, 5均呈现出反铁磁性,与2,5,2′,5′-联苯四甲酸配体的荧光发射峰相比,3表现为红移,4表现为蓝移。2.利用2,5,2′,5′-联苯四甲酸为主配体,4,4′-联吡啶为辅助配体,分别与Cu盐、Ni盐和Co盐在水热条件下反应,合成了三种结构新颖的配合物。分别是:{[Cu2（bptc）（H2O）6]·11H2O}n （6） , {[Ni2（bptc）（H2O）6]·11H2O}n （7）和{[Co2（H2bptc）2（4,4’-bpy）2（H2O）2]·4H2O}n （8）。这三个化合物均是二维层状结构,其中6与7同构,它们均通过非共价键作用连接成三维结构。同时,我们讨论了化合物6,8的变温磁化率和6–8的固态荧光性质,化合物6,8均呈现出了反铁磁性,与2,5,2′,5′-联苯四甲酸配体的荧光发射峰相比,化合物6–8均表现为红移。
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