二吡啶胺类金属-有机配合物的合成、表征及催化性能研究

发布时间：2020-09-27 20:33

　　近年来,随着国民经济增长和现代化工业迅猛发展,功能材料科学日趋成为现下化学研究的焦点之一。其中,金属-有机骨架化合物由于其具有各种各样的拓扑网络结构,在荧光材料、分子磁体、光降解材料、气体存储、催化等领域都有着广泛的应用。本论文选用二吡啶胺、联三吡啶羧酸作为配体,辅以柔性二羧酸类化合物组成混合配体,与过渡金属镍、铜、锰、锌盐通过水热法和自然挥发法得到了4个结构各异的配合物。通过X-ray单晶衍射仪测定其结构,并利用元素分析、红外光谱、荧光光谱对它们进行了表征,另外还用热重测试研究了其热稳定性,进而探索了其在直接催化H_2O_2氧化苯为苯酚以及催化Henry反应催化领域的潜在发展可能性。本文主要从以下几方面进行论述:1.绪论部分简单介绍了金属有机化合物的概念、发展现状以及其在各领域可能存在的应用前景。2.以2,2’-二吡啶胺辅以羧酸类组成混合配体,通过水热法和自然挥发法自组装出三个晶格结构不同的配合物。配合物[Cu(Hdpa)(H_2O)(mal)]·(H_2O)1(Hdpa=2,2’-二吡啶胺;mal=丙二酸根离子),晶体结构属于三斜晶系,P-1空间群,通过分子间氢键相互作用形成三维的超分子结构。配合物[Ni(Hdpa)(H_2O)_2(mal)]·(H_2O)2(Hdpa=2,2’-二吡啶胺;mal=丙二酸根离子)的晶体结构和空间群与配合物1相同,通过氢键作用形成二维层状结构。锰配合物{Mn(Hdpa)(m-BDC)}_n 3(Hdpa=2,2’-二吡啶胺;m-BDC=间苯二甲酸根离子)的晶体结构是属于单斜晶系,C2/c空间群,分子间氢键和π…π堆积形成三维网状结构。并对上述配合物的荧光性能和稳定性能进行了测试分析。3.合成三联吡啶羧酸作为配体,并选择添加草酸为辅助配体,与过渡金属锌盐构筑了一个新颖的三核配合物[Zn_3(tpy)_2(C_2O_4)_2(H_2O)_4]·(H_2O)4(tpy=4-羧酸-2,2’:6’,2”-三联吡啶)。配合物4属于monoclinic晶系,P2_1/c空间群,通过分子间氢键和其他非共价作用形成三维孔洞构型。并对配合物4的荧光性能和稳定性能进行了测试分析。4.选择第二章合成的配合物1作为催化剂,研究了其在直接催化H_2O_2氧化苯为苯酚的实验中的催化活性,探究了不同温度、反应时间、双氧水用量以及催化剂用量对直接催化氧化苯反应催化效果的影响,得出最佳催化条件,并提出可能的催化机理。5.以第二章制备的配合物1作为催化剂,探究了其在不同温度、反应时间不同的条件下催化Henry反应的催化特性,得出了最适催化条件,并对其催化机理提出了初步的猜想。
【学位单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O641.4
【部分图文】：

形似“脚踏板”的双核铜配合物结构

二吡啶胺类金属-有机配合物的合成、表征及催化性能研究

4’-联吡啶支撑的二维蜂窝层及具有立体连环结构

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MOF-5的气体吸附曲线

【参考文献】