芳香二羧酸/氮杂环配位聚合物的合成、结构及性质研究

发布时间：2021-05-18 00:23

　　近年来,配位聚合物（MOFs）作为功能材料在光学、传感、磁学、催化和气体吸附等领域具有广阔的应用前景,合理地设计和合成结构独特和性能优良的配位聚合物仍然是研究的热点。本论文以构筑具有优越的热稳定性、光学和磁学性质的3d金属配位聚合物为研究目标,设计合成了五种柔性羧酸配体和两种含氮柔性配体:①3,3’-（乙烯二氧）苯甲酸（H2bae）;②3,3’-（亚甲二氧基）苯甲酸（H2bam）;③二（4-羧基苯氧基）甲烷（H2bcm）;④1,3-二（4-羧基苯氧基）丙烷（H2bcp）;⑤5-（羧基甲氧基）间苯二甲酸（H3oabdc）;⑥ 1,1’-（1,4-丁烷）二（咪唑）（bbi）;⑦1,4-二（咪唑基亚甲基）苯（bimb）。基于以上七种柔性配体,采用溶剂热法设计合成出16个不同结构的配位聚合物。利用X-射线单晶衍射（XRD）、元素分析、红外光谱（IR）、X-射线粉末衍射（PXRD）、热重（TGA）和荧光等方法对其结构和组成、热稳定性、荧光性质表征。利用主配体H2bae,辅助配体邻菲啰啉、1-H-1,2,3-Triazole、bbi、bimb与3d金属盐,合成出11个结构新颖的配位聚合物:1D（化... 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：161 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
论文中用到的配体
第一章 绪论
    1.1 金属-有机配位聚合物的研究背景与进展
        1.1.1 金属有机框架的磁性研究进展
        1.1.2 金属有机框架作为荧光探针研究进展
        1.1.3 金属有机框架气体的吸附与分离研究进展
    1.2 金属-有机配位聚合物的合成方法
    1.3 本课题的选题目的和意义
    1.4 本论文主要取得的研究成果
    1.5 参考文献
第二章 以柔性芳香二羧酸配体H_2bae构筑的金属有机配位聚合物
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 柔性芳香二羧酸配体的合成及特点
        2.2.1 配体3,3'-(Ethylenedioxy)dibenzoic acid (H_2bae)的合成
    2.3 氮杂环配体的合成
    2.4 以H_2bae为主配体构筑配位聚合物
        2.4.1 金属-有机配位聚合物1-11的合成
        2.4.2 金属-有机配位聚合物1-11的晶体学参数、收集条件
        2.4.3 金属-有机配位聚合物1-11的晶体结构分析
            2.4.3.1 配位聚合物{Zn_5(bae)_2(1,2,3-Triazole)_6}_n(1)的晶体结构分析
            2.4.3.2 配位聚合物{Cd_3(bae)_2(Hbae)_2(DMF)_4(MeOH)_2(H_2O)_2}_n(2)的晶体结构分析
            2.4.3.3 配位聚合物{Mn_3(bae)_3(MeOH)_2}_n(3)的晶体结构分析
            2.4.3.4 配位聚合物{Mn_2(bae)_2(DMF)}_n(4)的晶体结构分析
            2.4.3.5 配位聚合物{Mn_2(bae)_2(bimb)}_n(5)的晶体结构分析
            2.4.3.6 配位聚合物{[Mn_2(bae)_2(bbi)]}_n(6)的晶体结构分析
            2.4.3.7 配位聚合物{[Zn_2(bae)_2(bbi)]}_n(7)的晶体结构分析
            2.4.3.8 配位聚合物{[Co_2(bae)_2(bbi)]}_n(8)的晶体结构分析
            2.4.3.9 配位聚合物{Cu(bae)(phen)}_n(9)的晶体结构分析
            2.4.3.10 配位聚合物{[Co_2(bae)_2(OH)(Phen)_2]}_n(10)的晶体结构分析
            2.4.3.11 配位聚合物{[Zn_5(bae)_2(1,2,3-Triazole)_6]·12H_2O}_n(11)的晶体结构分析
        2.4.4 结果与讨论
            2.4.4.1 配位聚合物1-11的红外光谱
            2.4.4.2 金属-有机配位聚合物1-11的热稳定性讨论
            2.4.4.3 金属-有机配位聚合物1的荧光性质讨论
            2.4.4.4 金属-有机配位聚合物2的荧光性质讨论
            2.4.4.5 金属-有机配位聚合物7的荧光性质讨论
            2.4.4.6 XRD粉末衍射测试
    2.5 本章小结
    2.6 参考文献
第三章 以H_2bcm、H_2bam、H_2bcp、H_3oabdc为主配体构筑的金属有机配位聚合物
    3.1 柔性二羧酸配体和三羧酸配体的合成
        3.1.1 配体3,3'-(Methylenedioxy)dibenzoic acid(H_2bam)的合成
        3.1.2 配体bis(4-carboxy-phenoxy)methane(H_2bcm)的合成
        3.1.3 配体1,3-bis(4-carboxy-phenoxy)propane (H_2bcp)的合成
        3.1.4 配体5-(Carboxymethoxy)isophthalic acid (H_3oabdc)的合成
    3.2 以H_2bcm、H_2bam、H_2bcp、H_3oabdc为配体构筑的金属-有机配位聚合物
        3.2.1 金属-有机配位聚合物12-16的合成
        3.2.2 金属-有机配位聚合物12-16的晶体学参数、收集条件
        3.2.3 金属-有机配位聚合物12-16的晶体结构分析
            3.2.3.1 配位聚合物{Mn_4(bcm)_4(DMF)_2(MeOH)}_n(12)的晶体结构分析
            3.2.3.2 配位聚合物{Zn_3(bcm)_2(1,2,3-Triazole)_2}_n(13)的晶体结构分析
            3.2.3.3 配位聚合物{[Me_2NH_2]Co_2(bcp)_2(Imidazole)·H_2O}_n(14)的晶体结构分析
            3.2.3.4 配位聚合物{[Zn_2(bam)_2(bbi)]}_n(15)的晶体结构分析
            3.2.3.5 配位聚合物{Mn_2(OABDC)(μ_3-OH)(DMA)(H_2O)}_n(16)的晶体结构分析
        3.2.4 结果与讨论
            3.2.4.1 金属-有机配位聚合物12-16的红外光谱讨论
            3.2.4.2 金属-有机配位聚合物12-16的热稳定性讨论
            3.2.4.3 金属-有机配位聚合物13、15的荧光性质讨论
            3.2.4.4 XRD粉末衍射测试
    3.3 本章小结
    3.4 参考文献
第四章 结论
附图
致谢
攻读硕士期间取得的科研成果



本文编号：3192744