多孔配位聚合物的合成、结构以及性质研究

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配位聚合物在气体存储和选择性分离、催化、药物储存与释放、手性以及光、电、磁等方面表现出潜在的应用价值。而具有丰富的配位模式,并能结合含氮、羧酸基团配体优点的含氮杂环羧酸类配体,已被广泛的用来构筑这类配位聚合物。本论文的主要工作是基于5-(3-甲基-5-吡啶-1,2,4-三氮唑)间苯二甲酸(H2L)在溶剂热条件下制备结构新颖的多孔配合物。本文主要分为五章。  第一章介绍了多孔配位聚合物合成、稳定性以及应用前景;简要的概括了含氮杂环羧酸类配体的研究现状,并阐述本论文的研究目的和意义。  第二章主要研究了在温度和溶剂的共同调控下,合成得到了一对超分子异构体[Cd(L)(H2O)]?THF?2H2O(1)、[Cd(L)(H2O)]3H2O(2),其主要是三氮唑上参与配位的氮原子不同而导致的。其中配合物1是比较少见的双层双柱结构,其孔洞中填充有客体分子。源于其主客体之间的氢键作用,我们还研究了其吸附分离有机小分子方面的应用,发现配合物2能分离共沸物苯酚和苯甲醛,而配合物1不仅能分离一些共沸物苯酚和苯甲醛而且还能通过除去苯甲醇提纯苯甲醛。  第三章主要探讨了在溶剂热的反应条件下合成的一个Zn(II)配合物[Zn2(L)2]·7.5H2O(3)。在对其进行晶体结构分析与探讨后,发现配体的三氮唑、吡啶以及羧酸基团都参与配位,配体采取四配位的模式,向四个方向展开,得到了一个非常少见的三维三孔的孔洞率达58%的多孔结构,而且其大孔四周填充有甲基,形成了憎水的环境。同时还对配合物的热重、荧光进行了初步分析。  第四章主要探讨了溶剂热反应条件对配合物结构的影响,通过溶剂和反应时间的调节,实现了从1D链状到2D层状到3D维多孔结构的转变,从无孔到多孔的转变。在不同溶剂调控下将配体与硝酸铜反应,得到三个具有新颖结构的配位聚合物[Cu(HL)](4)、[Cu(HL)]·H2O(5)、[CuL]·nH2O(6);将配体与硝酸钴反应,通过反应时间的调节,得到两个配位聚合物[Co(HL)(OH)(H2O)2]·H2O(7)、[Co4(L)4]·NMP·EtOH·nH2O(8)。  最后对论文进行概括总结,并展望了下一阶段的工作安排。
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