基于2-氨基-5-磺基苯甲酸过渡金属超分子配位聚合物的设计、合成、结构及性质

发布时间：2017-12-25 12:21

本文关键词：基于2-氨基-5-磺基苯甲酸过渡金属超分子配位聚合物的设计、合成、结构及性质　出处：《扬州大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文选用2-氨基-5-磺基苯甲酸配体(简称H2asba),在含氮杂环辅助配体,例如：1,4-(二亚甲基苯)双三氮唑(bbtz).1,3-双(咪唑基-1-甲基)苯(mbix).N,N'-双(4-甲基吡啶)脲(4bpmu). N.N’-双(3-甲基吡啶)草酰胺(3bpme).N,N'-双(4-甲基吡啶)草酰胺(4bpme)等存在之下,分别与过渡金属离子Co(Ⅱ)(d7),Cu(Ⅱ)(d9),Cd(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)(d10)进行分子自组装,运用溶液法和溶剂(水)热法,得到了十五个结构新颖的超分子配位聚合物。对这些配合物的合成条件及结构特点进行了详细地描述,研究了反应体系中含氮辅助配体、反应温度、金属离子和不同溶剂对配合物结构的影响。运用IR、单晶X-射线衍射、多晶粉末X-射线衍射、热重分析、固体反射紫外-可见-近红外光谱等对配合物进行了详细的表征。研究了所合成的部分配合物对溶剂及气体的吸脱附性能。探讨了部分C d(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)配合物作为某些金属离子及硝基芳香化合物的荧光探针的可能性。本文的工作可以归为以下三个部分：1、2-氨基-5-磺基苯甲酸与d7过渡金属离子Co(II)分别在含氮辅助配体存在之下通过分子自组装得到如下四个配位聚合物:{[Co(asba)(bix)1.5(H20)2]·2H2O}.(1), {[Co(asba)(bbtz)1.5(H20)2]·2H2O}n(2),{[Co(asba)(bimb)]n(3),{[Co(asba)(4bpmu)]).(4)。配合物1和配合物2有着相似的结构,配合物1通过bix形成边对面的π…π作用,而配合物2采用面对面的π…π作用形成1D→2 D的套索环结构。配合物3通过bimb和asba2-配体分别连接形成两个环状构型,环与环交替连接成一维环链构型,链与链之间通过弱相互作用进一步扩展为3D超分子网状结构。配合物4中,Co(Ⅱ)通过4bpmu桥连形成一维链,链与链之间被配体asba2-桥连形成3D框架结构,其Schlafli symbol为33.46.52.64。在配合物1和2中,asba2-采用单齿的配位方式；在配合物3和4中,asba2-采用羧基螯合,磺酸基单齿的配位方式。研究了配合物1和2对溶剂水的吸脱附性能,同时研究了配合物1的气体吸脱附性质。2、2-氨基-5-磺基苯甲酸与d9过渡金属离子Cu(Ⅱ)分别在含氮辅助配体存在之下通过分子自组装得到四个超分子配合物：{[Cu(asba)(3bpme)0.5(H20)]·H2O)n (5), {[cu(bth)2(H20)2]·2(Hasba).·2H20). (6),{[Cu2(asba)2(mbix)2(H2O)·H2O}n (7),{[Cu2(asba)2(obix)2(H2O)2]·3H2O).(8)。配合物5中Cu(Ⅱ)被羧基以顺反双齿配位的形式桥连形成了1D链,相邻链间被辅助配体3bpme桥连构成了2D的波浪形面。配合物6中Hasba游离于晶格中,未参与配位,由bth顺式连接成环构成了一个2D的层状结构,层与层间通过氢键作用形成夹心结构,进一步扩展为3D网状结构。配合物7中,Cu(Ⅱ)通过asba2-桥连形成2D面,相邻的面被辅配mbix反式桥连形成3D立体结构,其Schlafli symbol为33.43.54.64.7。配合物8为双核结构,双核单元间通过氢键形成一个扩展的超分子双链。配合物4～8中配体asba2-呈现了丰富的配位模式,并研究了这四个配合物的固态紫外-可见-近红外光谱及对溶剂水的吸脱附性质,配合物4--8表现出可逆的脱水-吸水能力。3、2-氨基-5-磺基苯甲酸与d10过渡金属离子Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)并辅以含氮配体通过分子自组装得到七个配合物{[zn(asba)(bbtz)1.5(H2O)2]·2H2O}n(9),{[Zn(asba)(4bpmu)]n(10), {[zn(asba)(mbix)]}n(11),{[Zn(asba)(mbix)2(H2O)]·H2O·DMF}n(12), {[Cd(Hasba)2(4bpme)2(H20)2]·4bpme·4H2O}n(13),{[Cd(asba)(4bpmu)}n (14), ([Cd(asba)(bbtz)1.5(H20)]·2H2O).n15).配合物9与配合物1和2相似,呈现1D→2D的套索环结构,其中反式bbtz的距离为14.4926 A,其套索环所构成的环面积为8.2766A×12.8195 A.配合物10和14与配合物4结构类似。采用相同的辅助配体,运用不同的合成方法,得到了两个结构新颖且结构不同的配合物11和12。配合物11呈现2D层状构型,通过氢键作用形成了扩展的三维结构。配合物12通过辅配mbix桥连形成螺旋链状结构,其中asba2-充当单齿配体。配合物13呈现单核结构,单核单元之间通过氢键作用形成扩展的三重穿插的2D超分子层。配合物15中通过辅助配体bbtz连接成一个2D层,层与层之间通过asba2-桥连形成一个三重穿插的3D立体结构。研究了配合物9、12、13和15对溶剂的吸脱附性能及配合物15对气体的吸附性质。探讨了配合物9、11、12、14及15作为检测某些金属离子及硝基芳香化合物的荧光探针的可能性。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4

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