孔穴内壁富含N、O杂原子的金属—有机框架的合成及性质研究

发布时间：2017-09-26 14:24

  本文关键词：孔穴内壁富含N、O杂原子的金属—有机框架的合成及性质研究

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【摘要】：金属-有机框架化合物因其独特的结构和性质,在化学的各个领域,担任着重要的角色。本文合成了一系列含N杂环的刚性有机配体,并研究了它们与过渡金属的超分子自组装化学,得到了22个含未配位N或O原子的配位化合物,通过红外、X-射线单晶衍射等手段表征了它们的结构,并研究了部分化合物的催化性质。I.利用含N杂环有机配体L1(2,5-二(1-氢-1,2,4-三氮唑)吡啶)与Co(CH3COO)2·4H2O分别在7种羧酸共配体存在条件下,通过溶剂热反应组装得到11例未见文献报道的金属-有机框架。研究发现,溶剂的种类以及混合溶剂的比例、羧酸共配体均能够有效调控金属-有机框架化合物的拓扑结构。II.筛选出四例结构类似、孔穴尺寸大小不一且含有不同官能团的Co(II)-MOFs,研究了它们对芳香醛的硅氰化反应和Knoevenagel缩合反应的催化活性,发现含有硝基官能团的Co(II)-MOF是一例良好的异相催化剂,能够有效催化硅氰化反应和Knoevenagel缩合反应两类有机反应,分离简单,并且都可以循环利用至少5次。III.合成6例含吡啶端基的直线型有机配体,与过渡金属Zn(II)、Cd(II)、Cu(I)、Cu(II)通过溶剂热法或溶液扩散法组装得到7个结构稳定的配位化合物,通过红外、X-射线单晶衍射表征了它们的结构。IV.以2,5-二溴吡啶和2,5-二溴吡嗪为母体,引入含N杂环(嘧啶、咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑)合成了5个有机配体,研究了它们的荧光性质。并研究了它们与Zn(II)、Cd(II)、Co(II)的自组装化学和在羧酸共配体影响下的自组装化学。研究表明,本文设计合成的MOFs均具有未配位的N原子或O原子,部分化合物的拓扑结构新颖,潜在的功能化性质良好,这为MOFs材料在催化等方面的应用提供了良好的材料基础。
【关键词】：N 杂环配体 荧光 自组装 催化
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 前言8-32
• 参考文献27-32
• 第一章 一例含氮杂环配体的合成及其混配自组装研究32-66
• 一、化合物1-11的合成及结构分析33-56
• 二、实验部分56-65
• 参考文献65-66
• 第二章 四例Co(Ⅱ)-MOFs的催化性质研究66-98
• 一、化合物1-4的主客体化学性质研究67-72
• 二、化合物1'-4'的合成72-77
• 三、化合物 1’-4’的催化性能研究77-91
• 四、本章小结91
• 五、实验部分91-96
• 参考文献96-98
• 第三章 含吡啶端基的直线型有机配体的合成及其自组装研究98-122
• 第一节 含吡啶端基的直线型有机配体的合成及表征98-104
• 第二节 含吡啶端基有机配体与过渡金属的自组装研究104-120
• 参考文献120-122
• 第四章 含N杂 环的有机配体的合成及其自组装研究122-141
• 第一节 含N杂环的有机配体的合成及表征123-128
• 第二节 含N杂环有机配体与过渡金属离子的自组装研究128-140
• 参考文献140-141
• 总结141-142
• 论文发表情况142-143
• 致谢143-144

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本文编号：924000