具有异氰尿酸骨架结构的多元羧酸配体构筑的金属—有机配位聚合物的合成、结构与性能研究

发布时间：2017-12-30 20:18

  本文关键词：具有异氰尿酸骨架结构的多元羧酸配体构筑的金属—有机配位聚合物的合成、结构与性能研究　出处：《陕西科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：伴随着配位化学的不断发展进步,对多功能材料中金属-有机配位聚合物的研究备受海内外广大学者的青睐;设计合成丰富多彩的多功能配位聚合物材料已经成为研究者密切关注的热点。金属-有机配位聚合物不仅具有复杂新颖的网络及拓扑构型,而且兼容了有机、无机方面的性质,在光、磁、电、储能、环保和医药等各个领域具有潜在的应用价值。本文选择具有异氰尿酸骨架结构的多元羧酸配体：异氰尿酸三(2-羧乙基)酯(H3tci)和异氰尿酸双(2-羧乙基)酯(H2bci),与多种金属盐(稀土金属、主族金属、过渡金属)在水(溶剂)热条件下合成十二例结构特殊的配位聚合物,探讨了不同因素对配位聚合物结构的影响。通过X-射线单晶衍射、傅里叶红外(FTIR)、元素分析(EA)、X-射线粉末衍射(PXRD)、热稳定性(TGA)及荧光多种仪器对十二例配位聚合物的结构和性能进行了表征。本论文的研究内容如下：(1)分别选取H3tci和H2bci作为配体与稀土金属离子配位得到八例配位聚合物：{[Ln(tci)(H2O)2·2H2O]}n{Ln=[Dy(Ⅲ)(1),Eu(Ⅲ)(2),Gd(Ⅲ)(3), La(Ⅲ)(4),Nd(Ⅲ)(5),Sm(Ⅲ)(6)]}、{[Eu(bci)·H2O]·2H2O}n(7)、{[La2(bci)3 (H2O)2]·0.5H2O}n(8)。其中,1-6为同构的二维结构并在氢键作用形成三维超分子网络。其与前人所报道的配位聚合物结构相同但方法有异；在不同溶剂条件下构筑出了同种结构的配位聚合物,即疏途同晶。配位聚合物7是由两种不同的一维金属有机纳米孔道相间连成的三维网络结构。在配位聚合物8中含有双核金属La(III),配体连接金属La(III)得到一维金属-有机纳米孔道(MONT)结构,并在氢键作用下将一维孔道拓展成三维超分子结构。而配位聚合物7和8为利用同种法方法在改变pH值条件下合成了不同的结构。配位聚合物热重分析表明以上八例配位聚合物热稳定性较好。此外,对配体和配位聚合物1、2、5、6和7都具有良好的荧光性能。(2)选取金属Pb(II)分别与H3tci和H2bci配体构筑出配位聚合物9和10：{[Pb(Htci)·H2O]·H2O}n(9)、{[Pb(bci)]·H2O}n(10)。在配位聚合物9中,配体上的两个羧基基团采取螯合和三桥连模式与金属Pb(II)连接成一维的单螺旋链,单螺旋链与配体上第三个羧基配位形成三维孔状网络结构。在配位聚合物10中,配体采取V型构造,形成一维的MONT,这些一维的MONT通过Pb-O键连接成二维面状结构,其与游离水在氢键作用下形成三维超分子网络。同时配位聚合物9和10具有很好的荧光性能。(3)选取金属Ag(I)离子分别与H3tci和H2bci配体配位得到配位聚合物11和12:{[Ag3(tci).H20]}n(11).{[Ag(bci)0.5]·0.5H2O}n(12).配位聚合物11晶胞中存在着三种晶体学独立的金属,形成{Ag2)2+二聚体结构,此结构连接羧基氧形成{Ag202｝次级结构单元,与配体连接成独立的Ag-Ag链,相邻Ag-Ag链通过配体的柔性丙酸基相互交接成三维网络结构,拓扑简化得4节点(4,5,5,6)-连接的三维模型。其中,配位聚合物12与10为同种实验条件下用不同金属合成的异质同晶结构；结构同配位聚合物10,12也展示出包含一维MONT的三维超分子网络。同时,配位聚合物11和12具有很好的荧光性。
[Abstract]:The structure and properties of the coordination polymer were studied by X - ray single crystal diffraction , Fourier transform infrared ( FTIR ) , element analysis ( EA ) , X - ray powder diffraction ( PXRD ) , thermal stability ( TGA ) and fluorescence . ( 2 ) The coordination polymers 9 and 10 are formed by the coordination polymers 9 and 10 . The coordination polymers 9 and 10 form a three - dimensional supermolecular network .

【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4

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本文编号：1356353