论文部分内容阅读
以自组装战略为基础的有机-无机配位聚合物化学是目前国际化学界最活跃、最前沿的研究领域之一,亦是合成新型有机-无机复合功能材料的最有效的途径之一。最近,人们在有机-无机杂环化合物的研究上取得了很大的进步,合成和表征了许多具有一维、二维、三维网状结构的配位聚合物。我们合成了一系列新颖的含1, 3, 4-Oxadiazole杂环桥联的半刚性有机配体,研究了它们在溶液和水热条件下与过渡金属离子的自组装反应。本文合成了38个新型的有机-无机配位聚合物并通过红外、元素分析、粉末衍射及X-射线单晶衍射表征了它们的结构;并研究了它们的固态荧光性质和热力学稳定性,此外尚对部分代表物的二阶非线性光学性质和聚合物的导电性质进行了研究。一、1,3,4-Oxadiazole杂环桥联的半刚性有机配体在溶液和水热条件下与过渡金属离子的反应化学。(Ⅰ)系统地研究了1, 3, 4-Oxadiazole杂环桥联的有机配体L1和L2与M(II()M = Cd(II)、Cu(II)、Co(II)、Zn(II))等过渡金属的配位反应化学,合成了6个新型有机-无机配位聚合物,它们分别是{[Cd(L1)2](NO3)2} (1) ,{[Cu(L1)2](NO3)2} (2),{[Cu(L1)2]Cl2·2(H2O)} (3),{Co(L2)2} (4),{Zn(L2)2} (5),{Co(L2)2H2O} (6)。表征和讨论了它们的单晶结构。(Ⅱ)系统地研究了1, 3, 4-Oxadiazole杂环桥联的有机配体L3和L4与M(II()M = Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Hg(II)、Cd(II)、Zn(II))等过渡金属的配位反应化学,合成了12个新型有机-无机配位聚合物,它们分别是{Hg(L3)Cl2} (7),{[Cu(L3)2(H2O)](ClO4)2·2(H2O)} (8) , {[Ni(L3)2]Cl2·2(CHCl3)} (9) ,{[Co(L3)]Cl2}·1.50(CH2Cl2} (10) , {[Co2(L3)2]Cl4·4CHCl3·CH3OH} (11) , {Co(L3)Cl2} (12),{[Co(L4)]·0.5(H2O)} (13),{Cd(L4)2·2.5(H2O)} (14),{[Cd(L4)]·0.5(H2O)} (15),{Cd(L4)2(H2O)} (16),{Zn(L4)2·2H2O} (17),{Zn2(L4)4·1.5H2O} (18)。表征和讨论了它们的单晶结构(Ⅲ)系统地研究了1, 3, 4-Oxadiazole杂环桥联的有机配体L5和L6与M(II()M = Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Hg(II)、Cd(II)、Zn(II))等过渡金属的配位反应化学,合成了10个新型有机-无机配位聚合物,它们分别是{Cu(L5)2(SCN)2} (19),{[Cd(L5)2(SCN)2]} (20),{[Cd(L5)](SCN)2} (21),{[Cu(L5)2](NO3)2·4(H2O)} (22),{[Co(L5)2](NO3)2·2(H2O)} (23),{[Cu(L5)2]Cl2·2(H2O)} (24),{[Co(L5)2]Cl2·THF} (25),{[Co(L5)2]Cl2·THF} (26),{[Cd(L5)2]Cl2·2(H2O)} (27),{[Cu(L6)2](ClO4)2} (28)。表征和讨论了它们的单晶结构。(Ⅳ)系统地研究了1, 3, 4-Oxadiazole杂环桥联的有机配体L7和L8与M(II()M = Co(II)、Hg(II)、Cd(II)、Zn(II))及Cu(I)等过渡金属的配位反应化学,合成了10个新型有机-无机配位聚合物,它们分别是{[Co(L7)]Cl2·CHCl3} (29),{Cd(L7)Cl2·CHCl3} (30),{[Hg2(L7)2]I4·CHCl3} (31),{[Hg(L7)]Cl2·CHCl3} (32),{[Co(L7)](CH3COOH)2·CH3OH} (33),{[Co(L7)](SCN)2·CHCl3} (34) , {[Cd(L7)]I2} (35) , {[Co(L7)]Cl2} (36) , {[Cu4(L7)2]Cl4} (37) ,{[Zn(L8)]·H2O} (38)。表征和讨论了它们的单晶结构。二、对部分化合物的二阶非线性光学性质进行了研究,发现所研究的化合物具有二阶非线性光学效应(SHG),验证了其作为二阶非线性光学材料的可能性。三、对部分化合物的导电性质进行了研究,发现所研究的化合物具有典型的半导体性质。四、研究了有机配体和有机-无机配位化合物的固态荧光性质,发现金属离子的引入的确影响了有机配体的发射波长及发射强度,为寻找新型发光材料提供了一种有效方法。五、研究了有机-无机配位化合物的热力学稳定性,发现所得的配位化合物具有良好的热稳定性,其中部分化合物能稳定到300℃以上。本文的研究成果证明,1,3,4-Oxadiazole杂环桥联的半刚性配体在溶液和水热条件下与过渡金属离子间的配位化学十分丰富,是构建具有新颖物化性质及结构的超分子聚集体的良好前体。