吡啶羧酸类配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性能的研究

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配位聚合物由于具有结构多样性及易功能化等特性,使得其特别是功能配合物材料已逐渐成为研究的热点。配体有机官能团或功能性金属离子的引入,使配位聚合物在光、电、磁、催化、气体吸附等众多领域具有广阔的应用前景。本文利用吡啶羧酸类配体5-羟基烟酸,在水热条件下,与过渡金属盐及稀土金属盐反应得到了6个配合物。对其结构研究表明,金属离子自身的配位模式与配位数、配体的性质、反应的条件(如pH值、反应温度、溶剂及第二配体等)等都会对配合物的结构产生影响。此外,对其荧光性能做了研究。具体内容如下:1.利用5-羟基烟酸(5-hnta)与过渡金属Ni2+、Zn2+在1,3-丙二胺参与调控pH的情况下,利用溶剂热(水热)合成法得到配合物[Ni(C6H4NO32(C3H10N2)(H2O)2]1和配合物[Zn(5-hydroxynicotinate)22H2O]n2。配合物1中丙二胺做为第二配体采用双齿螯合方式配位,配合物2是由5-hnta桥连的二维网格结构,其拓扑符号是{44·62}。对1、2的荧光性能的测试分析表明,在形成配合物后的荧光发射强度要高于配体本身。2.利用5-羟基烟酸(5-hnta)与稀土金属Sm3+、Tb3+以及第二配体草酸根在水热条件下合成配合物{[Ln(3-H-5-hydroxynicotinato)(ox)1.5(H2O)]·H2O}n(Ln=Sm(3), Tb(4))。配合物3和4属于异质同构,由草酸根桥连成二维砖墙结构,层与层之间通过配体上吡啶环之间的π-π堆积及氢键的作用形成三维超分子网络结构。对3和4的荧光性质的研究表明,配合物4表现出了良好的荧光性能且能发射出较强的绿光。3.利用5-羟基烟酸(5-hnta)与稀土金属Nd3+、Pr3+及硝酸锌在水热条件下合成配合物[Ln2(C2O4)3(H2O)6·4H2O]n(Ln=Nd(5), Pr(6)),配体在高温下被氧化成草酸根。配合物5由草酸根桥连成二维蜂窝结构,由于其结构中较高的水合作用率,其荧光性能较弱。
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