羧酸辅助酰胺配体金属—有机框架配合物的合成，结构和性能研究

发布时间：2017-04-09 13:10

  本文关键词：羧酸辅助酰胺配体金属—有机框架配合物的合成，结构和性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属-有机框架配合物（MOFs）是当今热点研究方向，由于它在发光，磁，催化，分离，分子识别，非线性光学等领域具有潜在的应用价值，而倍受大家关注。本文根据当前的研究热点，鉴于晶体工程的基本原理，设计合成了三种双吡啶酰胺类配体(L1，L2，L3)，并辅助多羧酸配体，通过水热法和溶剂热法，合成了14个新颖的d10类（Zn(II)，Cd(II)）金属-有机框架配合物。并对它们的结构，热稳定性，荧光性能以及部分配合物的气体吸附和铁电性能进行了研究。具体内容包括以下三部分： （1）通过混合溶剂法（溶剂/水），以L1作为主配体，芳香双羧酸作为辅助配体，合成了5个金属-有机框架配合物。其中配合物1-3是以联苯二甲酸为羧酸辅助配体，温度调控非孔到多孔结构的框架材料，高温120°C得到的是非孔九重穿插三维dia拓扑网格结构配合物1，它具有极性点群Cc空间群，展现出优良的铁电性能；当反应温度为100°C和80°C分别得到的是二维三重缠绕的多孔配合物2和配合物3，经过测试表明它们都对CO2具有选择性吸附。当采用对苯二甲酸和5-硝基间苯二甲酸作为辅助配体，低温80°C分别得到二维非孔三重缠绕配合物4和微孔三维框架配合物5，经计算配合物5的溶剂占有率为33.6%，并且具有二重穿插cds拓扑网格结构特点（L1=N~1, N~3-di(pyridin-4-yl)isophthalamide）。 （2）通过水热和溶剂热法，以L2作为主配体，，芳香双羧酸作为辅助配体，合成了5个金属-有机框架配合物。配合物6以对苯二甲酸为辅助配体，展现出新颖的聚合轮烷和聚合索烃结构特点。配合物7以4,4’-二苯醚二甲酸作为辅助配体，它展现出史无前例的三重穿插noz-4-Pcca拓扑结构。配合物8以1,4-萘二甲酸作为羧酸辅助配体，它通过二维层状结构之间的氢键相互作用（N-H…O）形成三维超分子多孔框架结构，其溶剂占有率为36.6%。配合物9和10是以间苯二甲酸为辅助配体，通过浓度调控合成的两个不同结构配合物，配合物9展现出稀有的一维多孔梯状结构，而配合物10是两倍于配合物9浓度下合成的，它展现出二重穿插α-Po拓扑结构。经过荧光表征得出配合物6-8,10的荧光源自于配体L2的π-π*跃迁（L2=N~1,N~3-di(pyridin-3-yl)isophthalamide）。 （3）通过水热法，以L3作为主配体，对苯二甲酸，间苯二甲酸和5-羟基间苯二甲酸为辅助配体，合成了4个金属-有机框架配合物。配合物11以对苯二甲酸作为辅助配体，它具有二维层状框架结构，层状结构内部通过溶剂水分子与框架结构形成少有的四重氢键。配合物12的羧酸辅助配体是间苯二甲酸，它具有二重穿插dia拓扑网格的三维框架结构。配合物13和14是分别用5-羟基间苯二甲酸和间苯二甲酸作为辅助配体，由于一个取代基的影响使得它们的结构具有明显的不同，配合物13是一个二维层状结构二重缠绕的二维框架结构，而配合物14是二维层状网格通过间苯二甲酸和L3配体间的缠绕形成三维缠绕网格结构。经过荧光表征，配合物11-14的荧光发射波长分别为442nm，351nm，409nm，371nm(L3=N~1, N~3-bis(pyridin-3-ylmethyl)-isophthalamide)。
【关键词】：金属-有机框架配合物 羧酸辅助 酰胺配体 拓扑结构 选择性气体吸附
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O621.13
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 金属-有机框架配合物的概述9
• 1.2 金属-有机框架配合物的合成方法9-10
• 1.3 金属-有机框架配合物的潜在应用10-16
• 1.3.1 分子识别10-12
• 1.3.2 色谱分离12-15
• 1.3.3 生物医学15-16
• 1.3.4 其他领域的应用16
• 1.4 荧光发射金属-有机框架配合物16-17
• 1.4.1 过渡金属发光 MOFs16
• 1.4.2 镧系发光 MOFs16-17
• 1.4.3 其他金属发光 MOFs17
• 1.5 羧酸辅助酰胺基金属-有机框架配合物的研究进展17-19
• 1.6 本课题的研究意义及内容19-21
• 1.6.1 研究意义19-20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 第二章 基于酰胺配体 L1 构建的金属-有机框架配合物的合成、结构和性能研究21-45
• 2.1 试剂，仪器和结构表征方法21
• 2.2 配体 L1 的合成、结构和性能研究21-25
• 2.2.1 配体 L1 的合成21-23
• 2.2.2 配体 L1 的结构23-25
• 2.2.3 配体 L1 的荧光性能25
• 2.3 配合物 1-5 的合成、结构和性能研究25-45
• 2.3.1 配合物 1 的合成、结构和性能研究25-29
• 2.3.2 配合物 2 的合成、结构和性能研究29-34
• 2.3.3 配合物 3 的合成、结构和性能研究34-38
• 2.3.4 配合物 4 的合成、结构和性能研究38-41
• 2.3.5 配合物 5 的合成、结构和性能研究41-45
• 第三章 基于酰胺配体 L2 构建的金属-有机框架配合物的合成、结构和性能研究45-68
• 3.1 试剂，仪器和结构表征方法45
• 3.2 配体 L2 的合成、结构和性能研究45-49
• 3.2.1 配体 L2 的合成45-47
• 3.2.2 配体 L2 的结构47-48
• 3.2.3 配体 L2 的荧光性能48-49
• 3.3 配合物 6-10 的合成、结构和性能研究49-68
• 3.3.1 配合物 6 的合成、结构和性能研究49-53
• 3.3.2 配合物 7 的合成、结构和性能研究53-57
• 3.3.3 配合物 8 的合成、结构和性能研究57-60
• 3.3.4 配合物 9 的合成和结构研究60-63
• 3.3.5 配合物 10 的合成、结构和性能研究63-68
• 第四章 基于酰胺配体 L3 构建的金属-有机框架配合物的合成、结构和性能研究68-84
• 4.1 试剂，仪器和结构表征方法68
• 4.2 配体 L3 的合成68-69
• 4.3 配合物 11-14 的合成、结构和性能研究69-84
• 4.3.1 配合物 11 的合成、结构和性能研究69-73
• 4.3.2 配合物 12 的合成、结构和性能研究73-77
• 4.3.3 配合物 13 的合成、结构和性能研究77-80
• 4.3.4 配合物 14 的合成、结构和性能研究80-84
• 第五章 结论84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-94
• 附录 A94-95
• 附录 B95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 刘婧扬;丛景香;;半制备色谱柱的装填及其在中草药分离中的应用[J];光谱实验室;2012年03期

2 魏荣卿;王瑾;方硕;刘晓宁;;高聚物型色谱柱在高效液相色谱法分离测定有机酸中的应用[J];理化检验(化学分册);2012年02期

3 周馨慧;李洪辉;;金属-有机骨架(MOFs)的最新研究进展[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2012年03期

4 王殿元,夏上达,马紫阳;稀土离子发光体系中多重态间能量传递的谱交迭模型的研究[J];中国稀土学报;2001年06期

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本文编号：295312