微米尺寸晶态金属配合物的合成及催化性能研究

发布时间：2017-10-19 05:24

  本文关键词：微米尺寸晶态金属配合物的合成及催化性能研究

  更多相关文章： 配位聚合物 非均相催化 微晶 表面活性剂 四齿羧酸配体

【摘要】：配位聚合物因其结构具有可调控性,在非均相催化剂、气体吸附、传感、药物传递、光催化等方面有广泛的用途。和传统的催化体系相比,用配位聚合物做催化剂时,因其具有高度有序的晶体结构,高催化剂载量,更加均一的和孤立的催化位点,消除了多分子催化过程中催化剂的钝化现象,并且对环境友好。多重的N/O配位点能够提供一些不饱和的配位结构,有利于催化反应的进行。在本文中,我们设计并合成了一个四氮唑类配体5,5'-(1H-imidazole-4,5-diyl)-bis-(2H-tetrazole)(H3idbt)和一个四齿羧酸配体9,9′-spirobifluorene-2,2′,7,7′-tetracarboxylic acid(H4sbtc),利用溶剂热合成法构筑得到5个配位聚合物。根据它们的结构特点,应用到特定的催化反应中,系统地研究结构对催化性能的影响。论文主要分为以下两个部分:1.利用H3idbt配体与过渡金属锌离子,通过溶剂热合成法成功地构筑得到四个二维的锌的配位聚合物{[Zn6(idbt)4(phen)4]·3H2O}n(1),{[Zn3(idbt)2(H2O)4]·2H2O}n(2),{[Zn3(idbt)2(bpy)2]·H2O}n(3)和{[Zn3(idbt)2(bMe-bPy)2]·H2O}n(4)(H3idbt=5'-(1H-imidazole-4,5-diyl)-bis-(2H-tetrazole),phen=1,10-phenanthroline,bpy=2,2'-dipyridyl,bMe-bPy=4,4'-dimethyl-2,2'-dipyridyl)。配位聚合物1和2用作催化剂,催化以氨基醇和二腈类为原料的串联缩合反应选择性的得到单恶唑啉产品。为了提高催化效率,通过在溶剂热合成过程中添加表面活性剂得到了微米级的配位聚合物1和2,并系统地研究了添加不同表面活性剂对颗粒形貌和尺寸的影响。另外,提出了催化反应可能的机制。我们还对配位聚合物2-4的固态荧光性质进行了分析以及对配位聚合物1-4的固体紫外-可见光谱进行了研究。2.我们设计并合成了四齿羧酸配体H4sbtc,利用NMR,FT-IR和MS等测试手段对其进行了表征。利用H4sbtc与Co(NO3)2·6H2O的自组装得到一个配位聚合物{[Co2(sbtc)·2H2O]·H2O}n(5),通过单晶X-射线解析出其晶体结构。热重分析表明配合物5具有良好的热稳定性。在室温下,对配合物5进行了固体紫外-可见光谱分析,结果显示其在紫外-可见光区有强烈的吸收。
【关键词】：配位聚合物 非均相催化 微晶 表面活性剂 四齿羧酸配体
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 引言9-10
• 1.2 微/纳米级配位聚合物的合成方法10-12
• 1.3 配合物的非均相催化性能和发光性能12-18
• 1.3.1 非均相催化性能12-17
• 1.3.2 发光性能17-18
• 1.4 本课题的选题意义和研究进展18-20
• 1.4.1 选题意义18
• 1.4.2 研究进展18-20
• 参考文献20-24
• 第二章 锌配位聚合物的合成、结构和催化性能研究24-69
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-29
• 2.2.1 实验试剂、仪器及测试方法25-26
• 2.2.2 晶体数据的收集和精修26-27
• 2.2.3 配合物及微米晶体的合成方法及表征27-29
• 2.2.4 用微米晶体 1?2 合成单恶唑啉衍生物 (5a?5d)的一般方法29
• 2.2.5 催化反应的循环实验29
• 2.3 结果与讨论29-47
• 2.3.1 配合物 1?4 的晶体结构分析29-36
• 2.3.2 配合物 1?4 的XRD图谱分析36
• 2.3.3 配合物 1?4 的热重分析（TGA）36-37
• 2.3.4 晶体的大小和形貌依赖表面活性剂37-40
• 2.3.5 微米级配位聚合物1和 2 的催化能力40-45
• 2.3.6 配合物 2?4 的固态荧光性质的研究45-46
• 2.3.7 配合物 1?4 的固体紫外吸收性质的研究46-47
• 2.4 本章小结47-55
• 参考文献55-59
• 附录59-69
• 第三章 四齿羧酸配体的合成及其配合物的构筑69-82
• 3.1 引言69
• 3.2 实验部分69-71
• 3.2.1 实验试剂、仪器及测试方法69
• 3.2.2 配体的合成方法与表征69-71
• 3.2.3 配合物的合成方法与表征71
• 3.3 结果与讨论71-74
• 3.3.1 配合物5的晶体结构分析71-73
• 3.3.2 配合物5的XRD与热重分析73-74
• 3.3.3 配合物5的固体紫外光谱分析74
• 3.4 本章小结及展望74-76
• 参考文献76-77
• 附录77-82
• 结论与展望82-83
• 攻读硕士期间取得的成果83-84
• 致谢84

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本文编号：1059281