由多羧酸及氮杂环构筑的配位聚合物的合成、结构与性能研究

发布时间：2018-05-19 05:33

  本文选题：配位聚合物 + 多羧酸配体　； 参考：《中北大学》2017年硕士论文

【摘要】：近些年来,由于配位聚合物的结构的多样性和潜在的应用价值引起了化学和材料学科等领域的科学家们的广泛的关注。设计合成由含氧羧酸、含氮杂环以及含氮含氧混合配体构筑的结构新颖、性能优异的配位聚合物,已成为配位化学的一个研究的热点。由于配位聚合物自组装过程受到多因素的影响,例如温度、反应时间、p H值、溶剂、配体、金属离子、配体和金属离子的比例等,其中最重要的影响因素为配体和金属离子的合理选择。基于此本文选择偶氮苯-3,3',5,5'-四羧酸(H_4abtc)配体和1,3-[(8-羟基-5喹啉)偶氮]-苯二甲酸(H_3qapc)作为有机桥连体,利用水热和溶剂热合成法,成功合成了八个新型的稀土金属配合物。并且进行了晶体结构分析、元素分析、红外分析、紫外分析,热稳定性分析,并对部分配合物的磁性和荧光性质进行了研究。为了进一步拓展本课题组之前合成的配合物的应用价值,并对之前采用1-(苯并三氮唑-1-甲基)-1-(2-丙基咪唑)含氮配体(bpmi)成功合成的4个二价铜配位聚合物[Cu(bpmi)2(Ac)2]·H_2O(9),[Cu(bpmi)2(H_2O)2]·2NO3·2H_2O(10),[Cu(bpmi)(N3)2](11)以及[Cu3(bpmi)2(SCN)4(DMF)](12)进行了磁性的研究。主要内容如下:1.以偶氮苯-3,3',5,5'-四羧酸为配体,合成了5个稀土金属配位聚合[Dy(Habtc)(H_2O)_3]·2H_2O(1)、[Eu(H_3abtc)2(DMF)_3(H_2O)]·2H_2O(2)、[Nd3(abtc)2.5(H_2O)6.5](3)、[La3(abtc)2.5(H_2O)6.5](4)和[Y(abtc)(H_2O)](5)单晶X-射线衍射分析表明配合物1和配合物5均为具有两种1D孔道的三维网络结构,配合物2为一维链状结构,配合物3和4同构,为具有1D孔道的二维结构。其中,在配合物的自组装过程中,可以看到多羧酸类配体反应体系的去质子化程度对配合物结构的多样性有重要的影响。在配合物2-4的结构中存在微弱的p-p共轭、氢键相互作用。2.以1,3-[(8-羟基-5喹啉)偶氮]-苯二甲酸为配体,合成了3个稀土金属配位聚合物Dy(qapc)(H_2O)2]·2H_2O(6)、[Y(qapc)(H_2O)2]·2H_2O(7)和[Nd2(H_2qapc)2(Hqapc)2(H_2O)10]·6H_2O(8)。单晶X-射线衍射分析表明配合物6和配合物7为同构,均为具有1D孔道的三维网络结构。配合物8为双核零维结构。在配合物8的结构中存在微弱的氢键相互作用。3.室温下对自由配体H_4abtc和H_3qapc以及配合物1,3-8的固态荧光性能进行测试,结果表明不同的稀土金属对配体H_4abtc和H_3qapc的荧光性质具有不同程度的影响。4.在温度范围为2-300 K和1000 Oe的外磁场条件下测定配合物6变温磁化率,结果表明配合物6的磁性中心具有反铁磁耦合作用。5.对配合物1-8的热稳定性进行了研究。6.在温度范围为2-300 K和1000 Oe的外磁场条件下测定配合物9-12变温磁化率,结果表明配合物9-12的磁性中心均具有反铁磁耦合作用。
[Abstract]:In recent years, due to the diversity of coordination polymer structures and potential applications, scientists in the field of chemistry and materials have attracted wide attention. The design and synthesis of novel coordination polymers composed of oxygen-containing carboxylic acids, nitrogen-containing heterocycles and nitrogen-containing oxygen-containing ligands have become a hotspot in coordination chemistry. The self-assembly process of coordination polymers is affected by many factors, such as temperature, reaction time, pH value, solvent, ligand, metal ion, ratio of ligand to metal ion, etc. The most important factor is the rational selection of ligand and metal ions. Based on this, eight new rare earth metal complexes have been successfully synthesized by hydrothermal and solvothermal synthesis. The crystal structure analysis, elemental analysis, infrared analysis, UV analysis, thermal stability analysis were carried out. The magnetic and fluorescence properties of some complexes were also studied. In order to further expand the application value of the complexes synthesized before our research group, The magnetic properties of four divalent copper-coordination polymers [Cu(bpmi)2(Ac)2] H _ 2O _ 9, [Cu(bpmi)2(H_2O)2] 2NO3 _ 2H _ 2O _ (10), [Cu(bpmi)(N3)2] _ (11) and [Cu _ 3bpmio _ 2SCN _ 4 (DMF)], which were successfully synthesized by 1-( benztriazole-1-methyl-2-propyl imidazole) N-containing ligands, [Cu(bpmi)2(Ac)2] H _ 2O-9N, [Cu(bpmi)2(H_2O)2] 2NO3 _ 2H _ 2O-10, [Cu(bpmi)(N3)2] _ (11) were studied. The main content is as follows: 1. 浠ュ伓姘�鑻�-3,3',5,5'-鍥涚晶閰镐负閰嶄綋,鍚堟垚浜，

本文编号：1908901