芳香1,2,4-三氮唑金属—有机配位聚合物的合成、结构及性能

发布时间：2017-04-21 17:19

  本文关键词：芳香1,2,4-三氮唑金属—有机配位聚合物的合成、结构及性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文致力于探究由不同芳香氰和氨（或胺）原位合成不同芳香-1,2,4-三氮唑及其金属配位聚合物的最佳合成条件，以及相关原位反应机理的研究；同时通过构建一系列含有不同阴离子配体的芳香-1,2,4-三氮唑-金属配位聚合物，以系统地研究辅助离子配体对芳香1,2,4-三氮唑-金属配位聚合物的结构、性能的影响，并且对其结构与性能的构效关系展开一定探讨。具体内容如下： 1.在无任何金属盐存在的情况下，由3-氰基吡啶/4-氰基吡啶、硫酸羟胺/盐酸羟胺原位水热合成了3,5-二(3-吡啶基)-1,2,4-三氮唑(3,3′-Hbpt)、3,5-二(4-吡啶基)-1,2,4-三氮唑(4,4′-Hbpt)，并探究了pH、温度、溶剂、金属盐等对芳香1,2,4-三氮唑合成的影响。利用X射线单晶衍射对4,4′-Hbpt配体晶体结构进行了分析，此外还对其元素分析、红外、核磁以及荧光性能等进行了表征。 2.由4-氰基吡啶、羟胺在卤化锌酸性的水溶液条件下原位合成了两个新的卤化锌-4,4′-Hbpt配位聚合物，即[Zn (4,4′-Hbpt)Cl2]n(1)、[Zn (4,4′-Hbpt)Br2]n(2)。X射线单晶衍射分析表明配位聚合物1为一维的螺旋链结构，配位聚合物2为一维“之”字型非手性链，此外对它们的红外、XRD、热稳定性以及荧光等性能进行了表征，还创新性地研究了这两个配位聚合物及4,4′-Hbpt配体水溶液的抑菌性能。分析比较了氯、溴阴离子配体对配位聚合物结构及性能的影响。 3.在不同的反应条件下，由4,4′-Hbpt配体构建了4个芳香-1,2,4-三氮唑-金属配位聚合物，即[Cu3(4,4′-Hbpt)2(CN)3]n(3)、[Cu2(4,4′-Hbpt)(SCN)2]n(4)、[Cd(4,4′-Hbpt)(SCN)2]n(5)、[Cu(4,4′-Hbpt)(CH3CN)2PF6]n(6)。利用X射线单晶衍射分析了它们的晶体结构，并进一步对它们的元素分析、红外、核磁以及荧光性能进行了表征。配位聚合物3为三维的大椭圆形通道的框架结构，配位聚合物4、5为孔径大小相近的三维框架结构。晶体结构构造的相似性，使得它们具有相似的热稳定性和荧光性能，均在410nm左右发出强的蓝紫色荧光，在230-250°C范围内才开始分解。为此，我们对配位聚合物3、4、5结构的相似性及性能的相似性联系进行了探讨，继而希望能为有目的，有计划的设计合成特定结构的多功能性材料提供参考。聚合物6为一维线型链，在无原液保护的情况下不能稳定存在。
【关键词】：芳香-1 2 4-三氮唑 配位聚合物 结构 性能
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 前沿11-32
• 1.1 引论11
• 1.2 芳香 1,2,4三氮唑的合成及分类11-16
• 1.2.1 芳香 1,2,4三氮唑的合成12-13
• 1.2.2 常见芳香 1,2,4三氮唑的分类13-16
• 1.3 芳香 1,2,4三氮唑配体的配位特点16-19
• 1.3.1 3,5二(2吡啶基)1,2,4三氮唑及其阴离子的配位方式16-17
• 1.3.2 3,5二(3吡啶基)1,2,4三氮唑及其阴离子的配位方式17-18
• 1.3.3 3,5二(4吡啶基)1,2,4三氮唑及其阴离子的配位方式18-19
• 1.4 芳香 1,2,4三氮唑金属配位聚合物的合成及影响因素19-20
• 1.5 芳香 1,2,4三氮唑金属配位聚合物的典型结构20-23
• 1.5.1 典型的一维链状结构20-21
• 1.5.2 典型的二维层状结构21-22
• 1.5.3 典型的三维结构22-23
• 1.6 芳香 1,2,4三氮唑金属配位聚合物的应用23-25
• 1.6.1 发光材料23-24
• 1.6.2 吸附材料24
• 1.6.3 磁性材料24
• 1.6.4 DNA 结合、DNA 催化裂解、抗细胞活性、抑菌等生物活性的应用24-25
• 1.7 卤素、拟卤素离子的配位方式及其配位聚合物25-29
• 1.7.1 Cl~-、Br~-、I~-的配位方式及其配位聚合物25-26
• 1.7.2 CN~-、SCN~-的配位方式及其配位聚合物26-29
• 1.8 本论文的选题意义、研究内容与方法及创新性29-32
• 1.8.1 选题的意义29-30
• 1.8.2 研究内容与方法30
• 1.8.3 本论文的创新性30-32
• 2 芳香 1,2,4-三氮唑的无金属离子催化的原位水热合成及表征32-43
• 2.1 前言32-33
• 2.2 实验部分33-36
• 2.2.1 实验试剂和仪器33-34
• 2.2.2 有机配体合成34
• 2.2.3 结构测定及解析34-36
• 2.3 结果及讨论36-42
• 2.3.1 合成讨论36-38
• 2.3.2 4,4'Hbpt·2H_2O 的晶体结构38-39
• 2.3.3 元素分析39-40
• 2.3.4 红外、核磁、质谱表征40-41
• 2.3.5 荧光表征41-42
• 2.4 小结42-43
• 3 芳香 1,2,4-三氮唑卤化锌配位聚合物的原位水热合成及表征43-56
• 3.1 引言43
• 3.2 实验部分43-47
• 3.2.1 实验试剂和主要仪器及测试条件43-44
• 3.2.2 配位聚合物的合成44-45
• 3.2.3 抑菌实验45-46
• 3.2.4 晶体结构测定及解析46-47
• 3.3 结果及讨论47-55
• 3.3.1 [Zn(4,4' Hbpt)Cl_2]n(1)的晶体结构47-49
• 3.3.2 [Zn (4,4' Hbpt)Br_2]n(2)的晶体结构49-50
• 3.3.3 元素分析50
• 3.3.4 红外分析50-51
• 3.3.5 X射线粉末衍射分析51
• 3.3.6 荧光分析51-52
• 3.3.7 热重分析52-53
• 3.3.8 抑菌性分析53-55
• 3.4 小结55-56
• 4 芳香 1,2,4三氮唑 Cu(Ⅰ)、Cd(Ⅱ) 配位聚合物的合成及表征4656-73
• 4.1 前言56-57
• 4.2 实验部分57-61
• 4.2.1 实验试剂和主要仪器及测试条件57-58
• 4.2.2 实验合成58-59
• 4.2.3 结构测定及解析59-61
• 4.3 结果及讨论61-72
• 4.3.1 [Cu_3(4,4'-Hbpt)_2(CN)_3]_n(3)的晶体结构61-63
• 4.3.2 [Cu_2(4,4'-Hbpt)(SCN)_2]_n(4)的晶体结构63-65
• 4.3.3 [Cd(4,4'-Hbpt)(SCN)-2]_n(5)的晶体结构65-66
• 4.3.4 [Cu(4,4'-Hbpt)(CH_3CN)_2PF_6]_n(6)的晶体结构66-68
• 4.3.5 元素分析68-69
• 4.3.6 红外分析69
• 4.3.7 X-射线粉末衍射分析69-70
• 4.3.8 荧光分析70-71
• 4.3.9 热重分析71-72
• 4.4 小结72-73
• 5 总结与展望73-76
• 5.1 总结73-74
• 5.2 展望74-76
• 参考文献76-85
• 附录 A85-86
• 致谢86

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