TCOPM基金属有机骨架材料的合成、结构及其荧光性质研究

发布时间：2017-08-12 18:14

  本文关键词：TCOPM基金属有机骨架材料的合成、结构及其荧光性质研究

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【摘要】：近年来,羧酸类配位聚合物以其丰富的配位模式、较强的配位能力,在构筑金属有机骨架材料中被较为普遍的应用。本论文以三苯基甲烷为原料,经过两步反应得到了柔性多羧酸配体TCOPM,通过红外光谱和核磁共振氢谱对每一步的产物进行了表征。并以TCOPM为主配体,含氮配体为辅助配体,分别和过渡金属离子Zn2+、Cd2+、Co2+通过溶剂热法得到了12个结构新颖的羧酸类配位聚合物。通过单晶X射线衍射仪测定了配合物1-12的晶体结构,采用红外光谱仪、粉末X射线衍射仪等对部分配合物进行了表征,用热重分析仪研究了配合物的热稳定性,并对Zn和Cd配合物的荧光性质进行了探究。主要研究成果如下:1.以三苯基甲烷(TPM)为起始原料,经过付克酰基化反应得到了三(对乙酰基苯基)甲烷,简称TAc PM。将TAc PM经过溴仿反应合成得到三苯甲烷-4,4',4''-三羧酸(TCOPM),并分别对两步产物进行红外、核磁表征。2.以TCOPM为主配体,含氮配体2,2'-bipyridine(2,2'-bipy)、1,10-phenanthroline(phen)、2,2':6',2''-terpyridine(tpy)和4,4'-vinylenedipyridine(dpe)为辅助配体,与过渡金属盐Zn(NO3)2·6H2O通过溶剂热法得到5个配位聚合物,分别为Zn3(TCOPM)2(OH)]·C2H7Nn(1),Zn2(TCOPM)(2,2'-bipy)(OH)·1.25DMF(2),Zn2(αOH-TCOPM)(phen)(OH)·DMF(αOH-TCOPM=三苯甲醇-4,4',4''-三羧酸)(3),Zn2(αOH-TCOPM)(tpy)(OH)(H2O)(4)和Zn3(αOH-TCOPM)2(dpe)·2H2O(5)。晶体结构分析表明,配合物1和5为三维多孔结构,配合物2-4为二维层状结构。配合物2-5中均存在羧基的红外吸收特征峰。与TCOPM配体相比,配合物2-5的荧光强度明显增强,并且发射峰位置也发生了一定程度上的蓝移。3.以TCOPM为主配体,含氮配体2,2'-bipy、4,4'-bipy和dpe为辅助配体,与过渡金属盐Cd(NO3)2·6H2O通过溶剂热法得到4个配位聚合物,分别为Cd3(TCOPM)2(DMF)2(H2O)2(6),Cd3(TCOPM)2(4,4'-bipy)(7),Cd3(TCOPM)2(dpe)(8)和Cd3(αOH-TCOPM)2(2,2'-bipy)2·2DMF(9)。晶体结构分析表明,配合物6和9为二维层状结构,配合物7和8为三维多孔结构。配合物6-9中均存在羧基的红外吸收特征峰。与TCOPM配体相比,配合物8和9的荧光强度明显增强,并且发射峰位置也发生了一定程度上的蓝移。4.以TCOPM为主配体,含氮配体2,2'-bipy、4,4'-bipy和dpe为辅助配体,与过渡金属盐Co(NO3)2·6H2O通过溶剂热法得到3个配位聚合物,分别为Co2(αOH-TCOPM)(OH)(H2O)4·DMF(10),Co3(αOH-TCOPM)2(4,4'-bipy)3(H2O)6·2H2O(11),Co3(αOH-TCOPM)2(dpe)3(H2O)6·H2O(12)。晶体结构分析表明,配合物10为四边形的二维层状结构,配合物11和12为一维链和二维层相互贯穿的特殊二维层状结构。配合物10-12中均存在羧基的红外吸收特征峰,无荧光性质。
【关键词】：羧酸类配位聚合物 TCOPM 溶剂热法 结构 荧光性质
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-29
• 1.1 概述15
• 1.2 羧酸类配位聚合物15-27
• 1.2.1 羧酸配体简介15-17
• 1.2.2 羧酸类配位聚合物的研究进展17-27
• 1.3 选题意义及研究内容27-29
• 第2章 TCOPM配体的设计合成与表征29-35
• 2.1 引言29
• 2.2 实验部分29-30
• 2.2.1 试剂与仪器29
• 2.2.2 TAcPM的合成29-30
• 2.2.3 TCOPM的合成30
• 2.3 结果与讨论30-33
• 2.3.1 TAcPM的合成与表征30-32
• 2.3.2 TCOPM的合成与表征32-33
• 2.4 本章小结33-35
• 第3章 Zn(II)与TCOPM构筑的配位聚合物的合成及荧光性质35-53
• 3.1 引言35
• 3.2 实验部分35-40
• 3.2.1 试剂与仪器35-36
• 3.2.2 测试方法与测试条件36
• 3.2.3 配合物 1-5 的合成36-37
• 3.2.4 配合物 1-5 的晶体结构测定37-40
• 3.3 结果与讨论40-47
• 3.3.1 配合物 1-5 的晶体结构描述40-47
• 3.4 配合物 2-5 的表征47-51
• 3.4.1 X射线衍射分析(XRD)47-48
• 3.4.2 红外光谱分析(IR)48
• 3.4.3 热重分析(TG)48-49
• 3.4.4 荧光光谱分析(MFC)49-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第4章 Cd(II)与TCOPM构筑的配位聚合物的合成及荧光性质53-67
• 4.1 引言53
• 4.2 实验部分53-56
• 4.2.1 试剂与仪器53
• 4.2.2 测试方法与测试条件53
• 4.2.3 配合物 6-9 的合成53-54
• 4.2.4 配合物 6-9 的晶体结构测定54-56
• 4.3 结果与讨论56-61
• 4.3.1 配合物 6-9 的晶体结构描述56-61
• 4.4 配合物 6-9 的表征61-65
• 4.4.1 X射线衍射分析(XRD)61-62
• 4.4.2 红外光谱分析(IR)62
• 4.4.3 热重分析(TG)62-63
• 4.4.4 荧光光谱分析(MFC)63-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第5章 Co(II)与TCOPM构筑的配位聚合物的合成67-79
• 5.1 引言67
• 5.2 实验部分67-69
• 5.2.1 试剂与仪器67
• 5.2.2 测试方法与测试条件67
• 5.2.3 配合物 10-12的合成67-68
• 5.2.4 配合物 10-12的晶体结构测定68-69
• 5.3 结果与讨论69-74
• 5.3.1 配合物 10-12的晶体结构描述69-74
• 5.4 配合物 10-12的谱学表征74-77
• 5.4.1 X射线衍射分析(XRD)74-75
• 5.4.2 红外光谱分析(IR)75-76
• 5.4.3 热重分析(TG)76-77
• 5.5 本章小结77-79
• 结论79-81
• 参考文献81-89
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文89-91
• 致谢91

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