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含羧酸与咪唑有机配体构筑的金属-有机配位聚合物的合成、结构与性质

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目录

文摘

英文文摘

本论文工作所用的测试方法和仪器

配体的结构示意图、中英文名称和缩写

第一章 绪论

1.1 金属-有机配位聚合物研究背景及概念

1.2 金属-有机配位聚合物的研究进展

1.3 金属-有机配位聚合物的合成方法

1.3.1 溶液法

1.3.2 扩散法

1.3.3 凝胶法

1.3.4 水热和溶剂热法

1.3.5 离子热法

1.4 金属-有机配位聚合物的分类

1.4.1 按金属-有机配位聚合物的空间结构分类

1.4.2 按金属-有机配位聚合物的配体类型分类

1.4.3 按金属-有机配位聚合物的配体构型分类

1.5 金属-有机配位聚合物的应用前景

1.5.1 多孔材料

1.5.2 非线性光学材料

1.5.3 手性拆分与催化

1.5.4 分子磁体

1.5.5 吸附与存储

1.6 本课题的选题目的和意义

1.7 参考文献

第二章 以5-取代间苯二羧酸构筑的金属-有机配位聚合物

2.1 仪器与试剂

2.2 配体的合成及特点

2.2.1 5-R-bdc的特点

2.2.2 bbi配体的合成及特点

2.3 配合物的合成

2.4 晶体数据收集与结构解析

2.4.1 配合物1-7的晶体数据收集

2.4.2 配合物1-7的晶体结构分析

2.5 结果与讨论

2.5.1 配合物1-7晶体结构讨论

2.5.2 配合物1-7红外光谱讨论

2.5.3 配合物1-7热稳定性讨论

2.6 本章小结

2.7 参考文献

第三章 以羧酸苯氧基乙烷构筑的金属-有机配位聚合物

3.1 仪器与试剂

3.2 配体的合成及特点

3.2.1 配体1,2-bis(4-Carboxylphenoxy)ethane(H2eoba)的合成

3.2.2 配体1,2-bis(3,5-Dicarboxylphenoxy)ethane(H4bdpe)的合成

3.3 配合物的合成

3.4 晶体数据收集与结构解析

3.4.1 配合物8-10的晶体数据收集

3.4.2 配合物8-10的晶体结构分析

3.5 结果与讨论

3.5.1 配合物8-10晶体结构讨论

3.5.2 配合物8-10红外光谱讨论

3.5.3 配合物8-10热稳定性讨论

3.6 本章小结

3.7 参考文献

附图

致谢

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摘要

本论文主要研究金属-有机配位聚合物的合成与结构表征,旨在研究金属-有机配位聚合物结构的多样性,并在结构研究的基础上,探讨合成条件与结构、结构与性能之间的关系。
   本文通过选用羧酸1,2-二(4-羧酸苯氧基)乙烷(H2eoba)、1,2-(2,5-二羧酸苯氧基)乙烷(H2bdpe)、5-羟基间苯二甲酸(5-OH-bdc)、5-硝基间苯二甲酸(5-NO2-bdc)为构筑配体,以1,1'-(1,4-丁烷)二(咪唑)(bbi)辅助配体的调节,与稀土、过渡金属离子反应。采用溶剂热/水热法合成10个具有二维、三维结构的金属-有机配位聚合物,并对其进行X-射线单晶衍射结构分析、红外光谱分析、元素分析和差热-热重分析。配合物的分子式如下:
   1:{Co(5-HO—bdc)(bbi)}n
   2:{Ni(5-Ho-bdc)(bbi)}n
   3:{Cd(5-Ho—bdc)(bbi)}n
   4:{Mn(5-HO—bdc)(bbi)}n
   5:{Cu(5-HO—bdc)(bbi)0.5)n
   6:{[Co2(5-NO2-bdc)2(bbi)2(H2O)]·3H2O}n
   7:{[Gd2(5-NO2-bdc)3(DMF)4]·2DMF}n
   8:{Co(eoba)2(bbi)}n
   9:{[Zn(bdpe)0.5(bbi)]H2O)n
   10:{[Co(bdpe)0.5(bbi)]H2O}n
   以5-取代间苯二羧酸(5-M-bdc)为配体,以1,1'-(1,4-丁烷)二(咪唑)(bbi)为辅助配体,合成了配合物1-7。单晶结构分析确定:配合物1是二维波浪层互相穿插互锁形成的三维网络结构。配合物2、3、4结构相同,是由二维的层结构通过氢键堆积形成的三维结构。配合物5为二重穿插的三维结构。配合物6为三维结构,其中配合物6的金属离子Co2+具有四配位、六配位两种构型。配合物7为稀土离子Gd3+与有机配体形成的三维骨架结构。
   以H2eoba、H2bdpe为配体,以bbi为辅助配体,通过溶剂热法合成了配合物8-10。单晶结构分析确定:配合物8是由二维层状结构堆积形成的三维结构。配合物9和10的结构相同,由H4bdpe和bbi配体分别与金属离子Zn2+、CO2+形成三维三重穿插结构。
   本论文中对10个配合物进行了拓扑分析,结果表明配合物1为4-连接二维(44·62)型拓扑结构;配合物2、3、4为(3,5)-连接二维(42·6)(42·67·8)型拓扑结构;配合物5、7为6-连接三维(412·63)型拓扑结构;配合物6为(3,4)-连接三维(4·82)(4·85)型拓扑结构;配合物8为6-连接二维(42·68·8·104)型拓扑结构;配合物9、10为(4,4)-连接(65·8)(64·82)混合型三维拓扑结构。
   本论文中对配合物1、2、6、8、9进行热稳定性分析,结果表明配合物1、2、8、9具有比较好的稳定性。

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