由温度和羧酸配体调控的含双咪唑配位聚合物的结构和性质

发布时间：2017-10-25 06:32

  本文关键词：由温度和羧酸配体调控的含双咪唑配位聚合物的结构和性质

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【摘要】：目前来看,配位化学在晶体工程领域取得了有目共睹的成绩。合成出来的配位聚合物不仅结构多样,而且性质多变,比如在生物催化、手性分离、分子识别以及药物等都存在潜在的应用价值,发展前景可观。可是由于影响配合物合成因素有很多,比如外部因素有配体的选择,金属离子的选择等；内部因素有pH的调节,溶剂的搭配,温度的设置等。任何一个微小的因素发生改变,都会对整体的结构和性质产生巨大的影响。因此使用“旧”的配体通过调节外部以及内部等环境因素,仍然可以得到意想不到的结果进而使其在晶体工程学领域占有自己的一席之地。因此本文选取“旧”的柔性双咪唑配体1,4-二(2-甲基咪唑)丁烷(bib)作为主配体,通过控制单一变量,来探索不同的因素对其结构以及性质的影响。第一部分为前言部分,系统的从配位化学、配位聚合物以及晶体工程等方面阐述了其概念,现状以及发展前景。其次,论述了配位聚合物的三种主要的合成方法,以及不同的因素对配合物结构的影响。最后,就本文选取的双咪唑配体1,4-二(2-甲基咪唑)丁烷(bib)的发展现状以及应用前景做了概述,来证明本文选题的意义。第二部分,采取水热法,选择柔性的bib和5-氨基-2,4,6-三碘间苯二甲酸(H2atibdc)作为混合配体,以过渡金属Co(Ⅱ)作为中心金属,选择温度作为单一变量。在80℃时,得到配合物{[C0(bib)(atibdc)]}n(1).在130℃,得到一对具有手性特点的对映体{[Co(bib)(atibdc)]·2H20).(2a和2b)。在150℃,发生原位反应,得到配合物[Co(bib)(aipa)].(3).并对它们的热重、磁性等做了表征和讨论。第三部分同样采用水热法,选择bib作为主配体,不同的是以过渡金属作为中心金属离子,选取8种不同的有机羧酸配体作为控制变量,合成了12个不同结构的配位聚合物：{[Zn(bib)(atibdc)]·2H2O}n(4),{[Zn(bib)(atbip)]·H20}n(5), [Zn2(bib)(5-Br-ipa)]}n(6),{[Zno.5(bib)0.5(bdc-Br2)0.5]·0.5H20}n (7), {[Zn2(bib)2(1,4-ndc)2]·H20}n (8),{[Zn(bib)(2,6-ndc)]}n (9), {[Zn(bib)0.5(4,4'-bpdc)]·H20}n (10),{[Zn2.5(bib)(odpt)H20]}n (11), {[Co(bib)(1,4-ndc)]·H20}n (12),{[Co(bib)(bdc-Br2)]·0.5H2O}n (13), {[Cd(bib)(1,4-ndc)]·2H20}n (14),{[Cd(bib)(2,6-ndc)]·H2O}n (15) (H2atbip=5-amino-2,4,6-tribromoisophthalic acid,5-Br-H2ipa= 5-bromoisophthalic acid, H2bdc-Br2= 2,5-dibromoterephthalic acid,1,4-H2ndc= 1,4-naphthalenedicarboxylic acid,2,6-H2ndc= 2,6-naphthalenedicarboxylic acid,4,4'-H2bpdc= 4,4'-Biphenyldicarboxylic acid, H4odpt= 3,3',4,4'-Oxydiphthalic acid)。测定其结构和物理化学性质,探讨有机羧酸辅助配体对金属-bib体系的影响。第四部分为论文的总结论
【关键词】：配位聚合物 1 4-二(2-甲基咪唑)丁烷 温度 羧酸配体 晶体结构
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 有机配体名称简写表8-12
• 第一章 绪论12-31
• 1.1 配位化学概述12
• 1.2 配位聚合物概述12
• 1.3 配位聚合物的合成策略12-13
• 1.4 影响配位聚合物结构的因素13-18
• 1.5 含柔性bib配体构筑的配位聚合物的研究进展18-20
• 1.6 本课题的选题意义及成果20-21
• 参考文献21-31
• 第二章 温度对Co-bib-H_2atibdc体系的影响31-50
• 2.1 引言31
• 2.2 试验部分31-32
• 2.2.1 试剂31-32
• 2.2.2 仪器32
• 2.3 配合物1-3的合成与表征32-33
• 2.3.1 配合物{[Co(bib)(atibdc)]}_n(1)的合成32
• 2.3.2 配合物{[Co(bib)(atibdc)]·2H_2O}_n(2a和2b)的合成32-33
• 2.3.3 配合物{[Co(bib)(aipa)]}_n(3)的合成33
• 2.4 配位聚合物的结构描述33-40
• 2.4.1 配合物{[Co(bib)(atibdc)]}_n(1)的晶体结构34-35
• 2.4.2 配合物{[Co(bib)(atibdc)]·2H_2O}_n(2a和2b)的晶体结构35-37
• 2.4.3 配合物{[Co(bib)(aipa)]}_n(3)的晶体结构37-40
• 2.5 配合物的性质表征40-46
• 2.5.1 配合物1-3的X-射线粉末衍射分析40-41
• 2.5.2 配合物3的碘的消去验证结果分析41-43
• 2.5.3 配合物1-3的热重分析43-44
• 2.5.4 配合物2a和2b的圆二色谱(CD)分析44
• 2.5.5 配合物1-3的磁性分析44-46
• 2.6 本章小结46
• 参考文献46-50
• 第三章 辅助羧酸配体对金属-bib体系的影响50-92
• 3.1 引言50-51
• 3.2 试验部分51-52
• 3.2.1 试剂51
• 3.2.2 仪器51-52
• 3.3 配合物4-15的合成与表征52-54
• 3.3.1 配合物{[Zn(bib)(atibdc)]·2H_2O)_n(4)的合成52
• 3.3.2 配合物{[Zn(bib)(atbip)]·H_2O}_n(5)的合成52
• 3.3.3 配合物{[Zn_2(bib)(5-Br-ipa)_2]}_n(6)的合成52
• 3.3.4 配合物{[Zn_(0.5)(bib)_(0.5)(bdc-Br_2)_(0.5)]·0.5H_2O}_n(7)的合成52-53
• 3.3.5 配合物{[Zn_2(bib)_2(1,4-ndc)_2]·H_2O}_n(8)的合成53
• 3.3.6 配合物{[Zn(bib)(2,6-ndc)]}_n(9)的合成53
• 3.3.8 配合物{[Zn(bib)_(0.5)(4,4'-bpdc)]·H_2O}_n(10)的合成53
• 3.3.9 配合物{[Zn_(2.5)(bib)(odpt)H_2O]}_n(11)的合成53
• 3.3.10 配合物{[Co(bib)_(0.5)(bdc-Br_2)]·H_2O}_n(12)的合成53-54
• 3.3.11 配合物{[Co(bib)(1,4-ndc)]·0.5H_2O}_n(13)的合成54
• 3.3.12 配合物{[Cd(bib)(1,4-ndc)]·0.5H_2O})n(14)的合成54
• 3.3.13 配合物{[Cd(bib)(2,6-ndc)]·2H_2O}_n(15)的合成54
• 3.4 配位聚合物的结构描述54-77
• 3.4.1 配合物{[Zn(bib)(atibdc)]·2H_2O}_n(4)的晶体结构58-60
• 3.4.2 配合物{[Zn(bib)(atbip)]·H_2O}_n(5)的晶体结构描述60-62
• 3.4.3 配合物{[Zn_2(bib)(5-Br-ipa)_2]}_n(6)的晶体结构描述62-64
• 3.4.4 配合物{[Zn_(0.5)(bib)_(0.5)(bdc-Br_2)_(0.5)]·0.5H_2O}_n(7)64-65
• 3.4.5 配合物{[Zn_2(bib)_2(1,4-ndc)_2]·H_2O}_n(8)的晶体结构描述65-66
• 3.4.6 配合物{[Zn(bib)(2,6-ndc)]}_n(9)的晶体结构描述66-68
• 3.4.7 配合物{[Zn(bib)_(0.5)(4,4'-bpdc)]·H_2O}_n(10)的晶体结构描述68-69
• 3.4.8 配合物{[Zn_5(bib)_2(odpt)_2(OH)_2(H_2O)_2]·2H_2O}_n(11)的晶体结构描述69-71
• 3.4.9 配合物{[Co(bib)_(0.5)(bdc-Br_2)]·H_2O}_n(12)的晶体结构描述71-73
• 3.4.10 配合物{[Co(bib)(1,4-ndc)]·H_2O}_n(13)和{[Cd(bib)(1,4-ndc)]·H_2O}_n(14)的晶体结构描述73-74
• 3.4.11 配合物{[Cd(bib)(2,6-ndc)]·2H_2O}_n(15)的晶体结构描述74-77
• 3.5 配合物的性质表征77-87
• 3.5.1 配合物4-15的X-射线粉末衍射分析77-79
• 3.5.2 配合物4-15的热重分析79-85
• 3.5.3 配合物4-15的荧光分析85-87
• 3.6 本章小结87-88
• 参考文献88-92
• 结论与创新92-93
• 攻读硕士期间取得的成果93-94
• 致谢94

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