基于氮氧配体的配位聚合物的合成、结构与性能研究

发布时间：2017-11-22 05:27

  本文关键词：基于氮氧配体的配位聚合物的合成、结构与性能研究

  更多相关文章： 过渡金属配位聚合物 4 (3 5 (二氰基 2 6 吡啶基)二氢吡啶)苯甲酸 4 (3 5 二氰基 三吡啶)苯甲酸 晶体结构 物化性能

【摘要】：配位聚合物(CPs)是由金属离子和多功能有机配体构筑而成的一类在光电、磁性、气体存储以及催化等前沿领域都表现出了诱人应用前景的新型化学合成材料。它的研究涉及无机配位化学、有机化学、晶体学及材料化学等诸多研究领域。有机配体分子富于变化,而金属离子具有丰富的光学,电学和磁学性能,所以配位聚合物通常表现出有机组分和无机组分的协同性能。此外,配位聚合物的合成方法和策略多种多样,其中,原位合成法是合成新颖配位聚合物的一种有效方法。配体原位转化的方法可以实现有机合成步骤的缩减或者获得一些常规有机反应无法获得的配体,因而得到一些利用常规合成方法无法合成的新颖配位聚合物。本论文设计合成了一类有机配体,利用二氢吡啶基团的原位脱氢氧化过程,在溶剂热条件下组装出一系列具有新颖结构的金属 有机配位聚合物。我们系统地研究了配体的原位转化对配体配位能力和配位方式的影响,并对合成的配合物的结构和性能的变化进行了系统研究。本论文包括以下四个部分:第一章简要介绍了配位聚合物的概念及其应用。第二章通过Yamagushi’s反应设计合成了配体HL_1(HL_1=4 (3,5 (二氰基 2,6 吡啶基)二氢吡啶)苯甲酸),利用该配体在不同溶剂体系和反应条件下与金属离子组装获得了8种结构新颖的配合物:{[M(L_1)_2(H_2O)_2]?4H_2O?2DMF}_n(M=Co(1)和Ni(2)),{[Cd(L_1)]?Me OH?3DMA}_n(3),{[Co(L_(1a))_2(H_2O)_2]?2H_2O}_n(4),{[Co(L_(1a))_2(H_2O)_2]?4H_2O}_n(5),{[Co(L_(1a))_2(H_2O)_2]?6DMF}_n(M=Co(6)和Cu(7)),{[Cu_2(L_(1a))_2]?6DMF}_n(8)(HL_(1a)=4 (3,5 二氰基 三吡啶)苯甲酸)。化合物1 3中的配体L_1-在特定条件下可以发生原位配体转化,生成新配体L_(1a)-进而生成新颖配合物4 8。其中,1和2是异质同晶的化合物,我们以化合物1的结构为代表进行分析。配合物中心金属Co(II)离子通过与配体L_1-的骨架相连,从而形成一个4~4 sql拓扑的二维层状结。未配位的吡啶官能团使得配位层上下摆动,二氢吡啶官能团N H和配位水分子可以作为潜在的氢键结合位点提供给游离水和DMF形成三维氢键网络结构。对这个系列化合物,选取化合物1作为代表研究其变温粉末衍射和循环伏安曲线,探索配体在固相中的原位变化。在形成的化合物4中,配体虽然发生原位转变,但是Co原子和配体的配位模式和化合物1相同,因此研究两者之间的固体转化具有一定的意义。化合物5中金属中心Co(II)离子和L_(1a) 视为四连接的节点,八核水簇视为八连接节点形成一个三维三重穿插的双节点的flu网络结构。我们认真研究和讨论了配位聚合物的形成条件、结构以及性能等,总结了配体原位转化的规律。这一部分研究结果表明配体的原位转化是实现某些配位聚合物体系的唯一和必须途径,因而证明了该体系研究的必要性和重要意义。第三章,我们将配体原位转化引入到更为复杂的混配体体系,成功得到配位聚合物[Co_3(μ_3 OH)_2(L_(1a))_2(TP)(H_2O)_2]_n(9;H_2TP=对苯二甲酸)。研究结果表明,在L1-和L1a-的原位转化体系中,可以成功的引入对苯二甲酸辅助配体,从而形成结构复杂的配位聚合物。由于原位有机反应的特殊性,生成的新配体很难与其它配体形成混配体的配位聚合物,其原因是第二配体的存在增加了配位自组装过程的复杂性,因此在之前的报道中鲜有在原位配体反应体系引入第二配体的报道,因而这一部分的研究具有较强的原创性和新颖性。第四章对本论文的工作进行了总结和展望。
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O634

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 C.N.肯尼;游安基;;配位聚合物[J];化学通报;1961年07期

2 张琳萍,侯红卫,樊耀亭,程凤宏;配位聚合物[J];无机化学学报;2000年01期

3 高锋,唐洁渊,林晓红;褐藻酸镨配位聚合物的合成与性质[J];稀土;2000年04期

4 高锋,唐洁渊,林晓红;聚丙烯酰胺镨配位聚合物的合成与性质[J];福建师范大学学报(自然科学版);2000年02期

5 张鸿云,雷静,吴庆安,张郁松,陈佩琨,程文强,张晓霞;设计和组装一组新型配位聚合物[J];化学世界;2001年03期

6 朱龙观;;三维大孔道配位聚合物创制[J];科学技术与工程;2002年05期

7 张峻,张旭东,肖博,刘亚茹;两个新的镍和铜配位聚合物的合成与表征[J];郑州大学学报(理学版);2003年03期

8 黄美荣,李新贵,华轶敏,张炜;液晶金属配位聚合物的合成及性能[J];高分子通报;2004年01期

9 孙长艳,郑向军,金林培;微孔镧系配位聚合物[J];中国稀土学报;2004年01期

10 李胜利,吴杰颖,马文,田玉鹏;配位聚合物的设计合成与性质研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈小明;张杰鹏;;柔性微孔配位聚合物研究进展[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年

2 王尧宇;杨国平;;穿插和缠绕的功能配位聚合物的可控合成研究[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

3 张亚男;杨国平;庞凌燕;王尧宇;;新颖三维穿插配位聚合物的合成及表征[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

4 刘波;黄文欢;刘芮廷;王尧宇;;新颖的三维微孔及穿插配位聚合物的合成与表征[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

5 赵婷婷;屈学俭;景学敏;霍启升;刘云凌;;柱支撑作用三维金属-有机配位聚合物的组装[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

6 王磊;梁志强;王艳艳;杨玮婷;;基于五核钴(Ⅱ)簇的新颖三维配位聚合物的合成[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

7 鲁统部;;孔状配位聚合物[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年

8 王爽;郑冰;张丽荣;李光华;霍启升;刘云凌;;镉与咪唑羧酸及其衍生物构筑的三维金属-有机配位聚合物的合成与表征[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年

9 潘勤鹤;曾永飞;宋伟朝;卜显和;;具有八核钴簇的新型三维钴(Ⅱ)配位聚合物的合成与结构[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年

10 陈小明;;磁性配位聚合物的分子设计、结构与性质[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 杨钊良 记者 吴鹤年;我国超分子配位聚合物研究进入国际前沿[N];科技日报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 邓名莉;金属—有机膦酸配位聚合物的合成、结构修饰及催化性质研究[D];复旦大学;2014年

2 孙延春;芳香多羧酸功能配合物的设计、合成、结构和性能研究[D];西北大学;2015年

3 刘波;吡啶羧酸微孔配位聚合物的合成、结构与性质研究[D];西北大学;2015年

4 张丽娜;基于二元芳香羧酸的稀土配位聚合物的构筑及性能研究[D];郑州大学;2015年

5 杨小乐;基于羧酸或吡啶羧酸类配体的过渡/稀土金属配合物的合成、结构及光学性质研究[D];西北大学;2015年

6 庞凌燕;含刚性三苯基四羧酸的配位聚合物的合成、性质及其作为荧光探针的研究[D];西北大学;2015年

7 吴威平;氮杂环羧酸配体配位聚合物的构筑、结构与性质表征[D];西北大学;2015年

8 孟高祥;基于四氮唑配体的d~(10)金属配合物的设计合成、结构表征与性质研究[D];华中师范大学;2015年

9 黄婉云;基于刚/柔性的两极多齿配体的配（聚）合物的合成、结构及性质研究[D];南京大学;2012年

10 骆昱晖;新型晶态配位聚合物材料的合成、结构与性质研究[D];东北师范大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 喻荣;萘二酸、吡嗪与过渡金属锰、铜、锌配位聚合物的合成和性质研究[D];厦门大学;2007年

2 杨晓刚;硫代联吡啶和V型四酸构筑的系列配位聚合物及其催化性能研究[D];延安大学;2009年

3 刘子生;功能配位聚合物的脲热合成、结构与表征[D];福建师范大学;2011年

4 王瑞莹;磁性配位聚合物的合成及其在环境样品前处理中的应用[D];河北师范大学;2015年

5 肖书林;新型含氮/氧多齿配体及其配合物的合成与表征[D];河北联合大学;2014年

6 姚慧萌;由羧酸类配体和稀土、过渡金属构筑的配位聚合物的合成及性质研究[D];辽宁大学;2015年

7 周云志;金属有机骨架多孔材料的调控及其性能研究[D];辽宁大学;2015年

8 郝苗;基于刚性羧酸配体的d~(10)金属配位聚合物的合成及结构表征[D];辽宁大学;2015年

9 张笑楠;多元羧酸配体构筑的金属配位聚合物及其性质研究[D];辽宁大学;2015年

10 李小蕙;双苯并咪唑基过渡金属樟脑酸盐配位聚合物的合成与性质研究[D];渤海大学;2015年

，

本文编号：1213660