四氮唑配体构筑金属配合物的结构和荧光探针性能的研究

发布时间：2019-03-22 15:07

【摘要】：金属有机配位聚合物是由无机金属离子或者金属簇为节点,通过与有机配体自组装形成的一种具有周期性网络状结构的晶体材料。其结构丰富多样还兼具有机物和无机物的优点,成为一种新型的功能材料。另外,金属有机配位聚合物可通过对有机配体官能团的拓展与修饰,对金属有机配位聚合物的结构和性质进行定向设计与调控,使其应用范围相比于传统材料大大增加。因此,金属有机配位聚合物除了在多相催化、气体吸附与分离、分子磁性、光学性质、能量存储、光电转换以及传感检测等领域具有广阔的应用前景。本文旨在通过设计合成具有特定功能的有机配体,构筑具有新颖结构和性能的金属有机配位聚合物,并对其在荧光检测方面的应用进行了详细的研究。主要结果如下:1、功能有机配体的设计合成:利用常规的有机合成手段,合成制备了两种具有四氮唑环的刚性有机配体:4-羟基苯基-1H-四唑(H2L)和4-羧基苯基-1H-四唑(H2TBA);四氮唑环上的N原子具有很强的配位能力和多样的配位模式,极易与金属离子或金属簇配位,形成孔状/链状结构;另外,该类配体具有π电子富集的芳香环,其与d10过渡金属配位所构筑的金属配合物具有很好的荧光特性。2、三维金属有机配位聚合物的合成与荧光探针性能研究:在水热条件下,H2L配体与金属中心Pb合成了一个新颖的、具有三维网络状结构的金属有机配合物:Pb3O2L(1),化合物1具有很好的荧光特性与稳定性,它的微晶相能够在水中实现对金属离子Fe3+和芳香烃硝基爆炸物的检测。其中,化合物1在Fe3+的检测中展现了良好的循环性能,荧光检测板的制备进一步增加了其对Fe3+检测的应用。3、二维金属有机配位聚合物的合成与荧光探针性能研究:在溶剂热条件下,H2TBA配体与过渡金属Zn合成两个新颖的、具有二维结构和良好荧光性质的金属有机配合物:Zn2(NO3)2(4,4-bpy)2(TBA)(2)和Zn(DMA)(TBA)(3)。并利用它们的荧光性质,在水中分别对芳香烃类硝基爆炸物和Fe3+、Al3+进行检测。其中化合物2主要是通过荧光猝灭(turn off)检测微量的Fe3+,而化合物3则通过荧光增强(turn on)检测微量的Al3+,二者都具有很好的选择性和敏感性。
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【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O641.4;O657.3

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