苯并咪唑衍生物基过渡金属配合物的合成、结构及性能研究

发布时间：2017-03-18 05:03

  本文关键词：苯并咪唑衍生物基过渡金属配合物的合成、结构及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：过渡金属配位聚合物因其具有丰富的结构和拓扑类型,且在气体吸附分离、储气、催化和光磁性材料等方面具有潜在的应用价值,近年来受到了研究者们极大的关注。因此,利用功能有机配体与过渡金属离子定向组装成过渡金属配合物,研究其结构与性质之间的关系,对于配位化学的发展具有重要的意义。 本文利用常规水热合成技术,以d10过渡金属离子为配位中心,2-(3-吡啶基)苯并咪唑、2-(4-毗啶基)苯并咪唑和对苯二甲酸、均苯三甲酸、1,4-环己二羧酸作混合配体或以咪唑二羧酸衍生物配体作单一配体,合成了10个未见文献报道的化合物,分别是7个基于2-取代苯并咪唑类和有机羧酸配体的过渡金属配位聚合物和3个基于咪唑二羧酸衍生物配体的过渡金属配位聚合物,化学式分别如下：(1)[Cd(3-PyBIm)(BDC)(H2O)]n (6){[Cd(3-PyBIm)2(chdc)(H2O)]·4H2O}n (2)[Co(3-PyBIm)2(BDC)(H2O)]n (7){[Cd3(4-PyBIm)2(chdc)3(H2O)2]}n (3)[Cd(4-PyBIm)2(HBDC)(BDC)0.5]n (8)[Co(4-H2PyIMdc)2(H2O)2](4){[Cd(4-PyHBIm)2(btc)(H2btc)]·2H2O}n (9)[Ag2(4-HPyIMdc)]n (5)[Ag(4-PyBIm)(H2btc)]n (10)[Zn(H2MeIMDC)2(H2O)2] 通过X射线单晶衍射技术、红外光谱、元素分析、热重分析、室温固态荧光光谱和X-Ray粉末衍射对以上化合物进行了表征。结构解析结果表明：化合物1和2都是通过分子间氢键作用连接形成的3D超分子结构。化合物3和6是通过分子间氢键作用连接形成的2D超分子结构。化合物4的中心金属Cd处于配位数为七的配位环境中,最终也是通过分子间氢键作用连接形成3D超分子结构。化合物5是个1D链状结构的配合物。化合物7是个2D层状结构聚合物。化合物8和10都是零维结构的配合物,但化合物10的零维独立单元间最终通过氢键作用连接形成三维超分子结构。化合物9是一个三维结构的配合物。 化合物1、2、3、4、6和7都具有良好的热稳定性,对应的分解温度分别为240℃、210℃、280℃、350℃、300℃和300℃。化合物1、3、4、6、7、9和10都具有一定的荧光性能,其对应的激发波长和最大发射峰分别为：416nm和446nm,405nm和472nm,445nm和465nm,286nm和402nm,300nm和420nm,240nm和380nm以及242nm和388nm。化合物1、2、3、4、6、7、9、10的X-Ray粉末衍射数据均与晶体数据模拟峰基本相符,说明这些化合物纯度较高,晶形好。过渡金属与配体形成的配位聚合物具有较好的热稳定性,同时又有荧光性能,在发光材料方面具有潜在的应用前景。
【关键词】：过渡金属配位聚合物 水热合成 苯并咪唑衍生物 咪唑二羧酸 荧光
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O626.23
【目录】：

• 中文摘要2-4
• Abstract4-6
• 中文文摘6-10
• 目录10-14
• 绪论14-34
• 1 金属配位聚合物15-19
• 1.1 金属配位聚合物的组成15
• 1.2 金属配位聚合物的分类15-19
• 2 苯并咪唑衍生物的合成及其配位化学的研究进展19-27
• 2.1 苯并咪唑衍生物的合成研究进展19-20
• 2.2 苯并咪唑衍生物配位化学的研究进展20-27
• 3 咪唑羧酸类配体配位化学的研究进展27-32
• 4 本课题选题依据及研究内容32-34
• 第一章 实验34-46
• 1.1 实验试剂与仪器34-35
• 1.1.1 实验试剂34
• 1.1.2 实验仪器34-35
• 1.2 化合物的合成35-38
• 1.2.1 配体3-PyBIm、4-PyBIm的合成35
• 1.2.2 配体4-H_3PyIMdc和H_3MeIMDC的合成35-36
• 1.2.3 [Cd(3-PyBIm)(BDC)(H_2O)]_n(1)的合成36
• 1.2.4 [Co(3-PyBIm)_2(BDC)(H_2O)]_n(2)的合成36
• 1.2.5 [Cd(4-PyBIm)_2(HBDC)(BDC)_(0.5)]_n(3)的合成36
• 1.2.6 {[Cd(4-PyHBIm)_2(btc)(H_2btc)]·2H_2O}_n(4)的合成36
• 1.2.7 [Ag(4-PyBIm)(H_2btc)]_n(5)的合成36-37
• 1.2.8 {[Cd(3-PyBIm)_2(chdc)_2(H_2O)]·4H_2O}_n(6)的合成37
• 1.2.9 {[Cd_3(4-PyBIm)_2(chdc)_3(H_2O)_2]}_n(7)的合成37
• 1.2.10 [Co(4-H_2PyIMdc)_2(H_2O)_2](8)的合成37
• 1.2.11 [Ag_2(4-HPyIMdc)]_n(9)的合成37-38
• 1.2.12 [Zn(H_2MeIMDC)_2(H_2O)_2](10)的合成38
• 1.3 实验方法38-40
• 1.3.1 红外光谱测试38
• 1.3.2 元素分析38
• 1.3.3 热重测试38
• 1.3.4 室温固态荧光光谱38
• 1.3.5 晶体结构的测定38-39
• 1.3.6 X-Ray粉末衍射测试39-40
• 1.4 化合物的晶体学数据40-46
• 第二章 基于2-(n-吡啶基)苯并咪唑与对苯二甲酸过渡金属配合物的结构及性能46-64
• 2.1 晶体结构分析47-54
• 2.1.1 [Cd(3-PyBIm)(BDC)(H_2O)]_n(1)的晶体结构47-49
• 2.1.2 [Co(3-PyBIm)_2(BDC)(H_2O)]_n(2)的晶体结构49-52
• 2.1.3 [Cd(4-PyBIm)_2(HBDC)(BDC)_(0.5)]_n(3)的晶体结构52-54
• 2.2 红外分析54-57
• 2.2.1 [Cd(3-PyBIm)(BDC)(H_2O)]_n(1)的红外光谱54-55
• 2.2.2 [Co(3-PyBIm)_2(BDC)(H_2O)]_n(2)的红外光谱55-56
• 2.2.3 [Cd(4-PyBIm)_2(HBDC)(BDC)_(0.5)]_n(3)的红外光谱56-57
• 2.3 热重分析57-59
• 2.3.1 [Cd(3-PyBIm)(BDC)(H_2O)]_n(1)的热重分析57-58
• 2.3.2 [Co(3-PyBIm)_2(BDC)(H_2O)]_n(2)的热重分析58
• 2.3.3 [Cd(4-PyBIm)_2(HBDC)(BDC)_(0.5)]_n(3)的热重分析58-59
• 2.4 荧光分析59-61
• 2.4.1 [Cd(3-PyBIm)(BDC)(H_2O)]_n(1)的荧光光谱59-60
• 2.4.2 [Cd(4-PyBIm)_2(HBDC)(BDC)_(0.5)]_n(3)的荧光光谱60-61
• 2.5 X-Ray粉末衍射分析61-62
• 本章小结62-64
• 第三章 基于2-(4-吡啶基)苯并咪唑与均苯三甲酸过渡金属配合物的结构及性能64-72
• 3.1 晶体结构分析64-68
• 3.1.1 {[Cd(4-PyHBIm)_2(btc)(H_2btc)]·2H_2O}_n(4)的晶体结构64-67
• 3.1.2 [Ag(4-PyBIm)(H_2btc)]_n(5)的晶体结构67-68
• 3.2 {[Cd(4-PyHBIm)_2(btc)(H_2btc)]·2H_2O}_n(4)的热重分析68-69
• 3.3 {[Cd(4-PyHBIm)_2(btc)(H_2btc)]·2H_2O}_n(4)的荧光光谱69-70
• 3.4 {[Cd(4-PyHBIm)_2(btc)(H_2btc)]·2H_2O}_n(4)的X-Ray粉末衍射分析70-71
• 本章小结71-72
• 第四章 基于2-(n-吡啶基)苯并咪唑与1,4-环己二羧酸过渡金属配合物的结构及性能72-84
• 4.1 晶体结构分析72-76
• 4.1.1 {[Cd(3-PyBIm)_2(chdc)(H_2O)]·4H_2O}_n(6)的晶体结构72-74
• 4.1.2 {[Cd_3(4-PyBIm)_2(chdc)_3(H_2O)_2]}_n(7)的晶体结构74-76
• 4.2 红外分析76-78
• 4.2.1 {[Cd(3-PyBIm)_2(chdc)(H_2O)]·4H2O}_n(6)的红外光谱76-77
• 4.2.2 {[Cd_3(4-PyBIm)_2(chdc)_3(H_2O)2]}_n(7)的红外光谱77-78
• 4.3 热重分析78-80
• 4.3.1 {ICd(3-PyBIm)_2(chdc)(H_2O)]·4H_2O}_n(6)的热重分析78-79
• 4.3.2 {[Cd_3(4-PyBIm)_2(chdc)_3(H_2O)_2]}_n(7)的热重分析79-80
• 4.4 荧光分析80-81
• 4.4.1 {[Cd(3-PyBIm)_2(chdc)(H_2O)]·4H2O}_n(6)的荧光光谱80
• 4.4.2 {[Cd_3(4-PyBIm)_2(chdc)_3(H_2O)_2]}_n(7)的荧光光谱80-81
• 4.5 X-Ray粉末衍射分析81-82
• 本章小结82-84
• 第五章 基于咪唑二羧酸衍生物过渡金属配合物的结构及性能84-96
• 5.1 晶体结构分析84-90
• 5.1.1 [Co(4-H_2PyIMdc)_2(H_2O)_2](8)的晶体结构84-86
• 5.1.2 [Ag_2(4-HPyIMdc)]_n(9)的晶体结构86-87
• 5.1.3 [Zn(H_2MeIMDC)_2(H_2O)_2](10)的晶体结构87-90
• 5.2 红外分析90-92
• 5.2.1 [Co(4-H_2PyIMdc)_2(H_2O)_2](8)的红外光谱90
• 5.2.2 [Ag_2(4-HPyIMdc)]_n(9)的红外光谱90-91
• 5.2.3 [Zn(H_2MeIMDC)2(H_20)_2](10)的红外光谱91-92
• 5.3 荧光分析92-93
• 5.3.1 [Ag_2(4-HPyIMdc)]_n(9)的荧光光谱92
• 5.3.2 [Zn(H_2MeIMDC)_2(H_2O)_2](10)的荧光光谱92-93
• 5.4 X-Ray粉末衍射分析93-94
• 本章小结94-96
• 第六章 总结与展望96-100
• 附录100-134
• 参考文献134-144
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果144-146
• 致谢146-148
• 个人简历148-149

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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5 李莹莹;周永花;郭玉芳;孙卫国;李正义;史达清;;苯并咪唑衍生物的合成改进[J];有机化学;2006年08期

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨士p，

本文编号：253949