学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

2-硝基-4，4’-联苯二甲酸配位聚合物的构筑与性质

作　者: 荆雪慧
导　师: 高恩庆
学　校: 华东师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 配位聚合物晶体工程晶体结构稳定性多孔材料氢键作用
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,配位聚合物(金属有机骨架)引起许多化学家的注意,它在气体储存和分离、离子交换、传感技术、催化、磁性和光学等方面具有潜在的应用价值,而且具有迷人新颖的结构和拓扑,是当今化学、材料科学、生命科学等领域的研究主流和热点课题之一。本论文选择芳香族二羧酸2-硝基-4,4’-联苯二甲酸(H2nbpdc)为桥联配体,并引入端基配体或中性联吡啶类桥联配体进行结构调控,与过渡金属离子配位组装,共构筑15个新颖的一维、二维、三维配位聚合物,研究了部分配位聚合物的热稳定性和磁性。研究工作主要分为两个部分：1.以2-硝基-4,4’-联苯二甲酸构筑的配位聚合物：(1)本文根据文献合成了2-硝基-4,4’-联苯二甲酸配体(H2nbpdc)和2-氨基-4,4’-联苯二甲酸配体(H2abpdc); (2)以H2nbpdc为桥联配体,用溶剂热和常温挥发法分别同过渡金属离子Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Mn(Ⅱ)和Cd(II)合成了五个配位聚合物。配合物1和2是同晶结构,是由一维之字链通过氢键产生的3D超分子网络结构。磁性测试表明：水桥-钴/镍的一维链内相邻的Co(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)离子间通过水桥传递的是反铁磁相互作用；(3)配合物4是由双核[Mn2(COO)2](SBU)通过nbpdc2桥联形成的二维ABAB堆积形式的层状结构；5是Cd(Ⅱ)之间通过双重syn-anti羧基桥联形成一维扭曲的梯子形链,再通过桥联配体nbpdc2-形成3,4-连接的三维网络拓扑；(4)以H2nbpdc为桥联配体,引入吡啶分子作为辅助性配体,用水热方法分别与金属离子Co(Ⅱ), Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)共构筑了四个配位聚合物；配合物6是由羧基和水桥联成的四核簇[Co4(COO)8(H2O)2]与桥联配体nbpdc2"形成α-Po (pcu)三维结构;配合物7是nbpdc2-桥联配体与金属离子Co(Ⅱ)形成一维链,再通过配位水分子与配体nbpdc2羧基氧原子形成氢键,将结构拓展成三维超分子网络结构,其中产生二维氢键层；配合物8和9都是由一维链通过π-π堆积相互作用形成的二维层状结构。并对配合物6、7和9进行了热稳定性分析。2.以H2nbpdc与联吡啶类配体为混桥的Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)配位聚合物：以H2nbpdc为桥联配体,利用长短不同即刚柔结合的原则,选择不同长度的联吡啶类中性桥联配体同过渡金属离子配位组装得到六个新颖的配合物。10是由2D层状结构通过氢键形成两重穿插的3Dα-Po(pcu)型结构。11是由双核单元和单核金属单元通过有机配体桥联形成的双结点(4,6)连接的三重穿插结构。配合物12和15是由SBU与配体nbpdc2-和4,4’-bipy桥联形成的三维结构；而配合物13和14都是由过渡金属离子、桥联有机配体和辅助性配体(bpe/bpa)所形成的三重穿插的三维结构,并对结构进行了拓扑分析。对配合物14进行了磁性测试,分析表明在金属三核内存在铁磁相互作用。

全文目录

附件  5-7
摘要  7-9
Abstract  9-11
第一章前言  11-38
  一.配位聚合物的研究现状  12-30
    1. 配位聚合物的发展  12-13
    2. 配位聚合物的晶体工程  13-19
    3. 多元羧酸配体构筑的配位聚合物  19-28
    4. 配位聚合物晶体培养  28-30
  二.本论文的研究思路  30-32
  参考文献  32-38
第二章以2-硝基-4,4'-联苯二甲酸构筑的配位聚合物  38-79
  一.配体的合成  39-41
    1. 配体2-硝基-4,4'-联苯二甲酸(H_2nbpdc)的合成  39-40
    2. 配体2-氨基-4,4'-联苯二甲酸(H_2abpdc)的合成  40-41
  二.配合物的合成  41-44
  三.配合物的结构与性质表征  44-76
    1. 配合物的合成和性质表征  44-46
    2. 配合物的结构分析  46-71
    3. 配合物的热稳定性分析  71-73
    4. 配合物5溶剂交换实验分析  73-74
    5. 配合物的磁性表征  74-76
  本章小结  76-77
  参考文献  77-79
第三章联吡啶类中性桥联配体调控Co(Ⅱ)/Mn(Ⅱ)的配位聚合物  79-110
  一.配合物的合成  80-82
  二.结果与讨论  82-107
    1. 配合物的合成  82-83
    2. 配位聚合物的结构分析  83-104
    3. 配位聚合物的XRD和热稳定性分析  104-106
    4. 配位聚合物14的磁性分析  106-107
  本章小结  107-109
  参考文献  109-110
总结  110-112
附录Ⅰ 试剂与仪器  112-113
附录Ⅱ 硕士期间科研成果  113-114
致谢  114

2-硝基-4，4’-联苯二甲酸配位聚合物的构筑与性质

内容摘要

全文目录

相似论文