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多酸基金属有机框架(POMOF)是一类包含多酸阴离子单元的具有开放框架结构的有机-无机杂化化合物。由于其结构新颖且性能优良,解决了多酸材料化面临的易溶于水,易团聚的问题,极大地扩展了多酸的应用范围,这类化合物在过去十几年间发展迅速,成为多酸化学领域的热门研究方向之一。本文选取不同种类的含氮有机配体以及双功能配体,在水热条件下与Cu/Ag以及经典Keggin/Dawson型多酸阴离子进行组装,成功合成了三个系列的多酸基金属有机框架化合物,对所得化合物进行了单晶结构测试及一系列表征,并系统地研究了部分化合物在催化以及吸附有机染料方面的性能。主要内容及所合成化合物的晶体学数据如下:1.以2-比吡嗪羧酸(pzc)为有机配体,成功制备了两例基于Dawson/Keggin型多酸阴离子的三维框架化合物1,2。其中,化合物1中的吡嗪(pz)配体由部分pzc配体原位热解脱羧形成。该化合物在空气中及pH=1-12的水溶液中能够稳定存在,并可作为高效多相催化剂用于醇类氧化,在一定条件下产物收率达97%,TOF高达9690 h-1。1.H[CuⅠ5CuⅡ(pZc)2(pz)4.5{P2W18O62}]·6H2O(1)三斜晶系,P-1 空间群,= 13.136(4)A,b = 17.177(5)A,c = 20.598(7)A,αα=89.288(6)°,β=87.601(6)°,γ=70.447(6)°,V= 4376(2)A3,Z=2,Ri=0.0895,wR2=0.2099[I>2σ(I)].2.[CuⅠ4(H2O)2CuⅡ(pzc)4{SiW12O40}]H2O(2)单斜晶系,P21/n空间群,a= 11.402(3)A,b=23.045(7)A,c= 13.012(4)A,β=111.537(4)°,V= 3180.3(17)A3,Z=2,RR1=0.1118,w =0.2472[I>2σ(I)].Ⅱ.以1,2,4-三:氮唑(trz)为配体,成功制备了两例基于{Cu6(trz)6}大环的]Keggin型多酸基金属有机框架3,4,两例基于{Cu4Cl(trz)4}大环的Keggin型多酸基金属有机框架5,6以及一例具有螺旋结构的Dawson型多酸基金属有机框架7。其中,化合物3-6对烷烃的选择性氧化均表现出较高催化活性。而化合物7则拥有目前已报道的Dawson型多酸化合物中的最高配位数,并能够在室温下有效吸附阳离子染料亚甲基蓝(MB)。3.[CuI6(trz)6{PW12O40}2](3)三方晶系,R-3空间群,a=b=17.5420(18)A,c=22.802(2)A,V=6076.6(14)A3,Z= 3,Ri = 0.0288,wR2 = 0.0629[I>2σ(I)].4.[CuI3(trz)3{PMo12O40}](4)三方晶系,R-3空间群,a=b=17.502(9)A,c=23.071(12)A,V= 6121(7)A3,Z=5.99994,Ri = 0.0228,wR2 = 0.0620[I>2σ(I)].5,H[CuⅠ12(trz)8Cl2{PW12O40}](5)单斜晶系,C2/c空间群,0=20.418(13),b=20.446(13),c=16.913(11),β=117.720(10)°,V= 6250(7)A3,ZZ= 4,R1= 0.1413,wR2 = 0.4206[I>2σ(I)].6.[CuI12(trz)8Cl{PMo12O40}](6)三斜晶系,P-1 空间群,a= 11.309(12)A,b= 11.337(10)A,c= 14.292(14)A,αa=105.350(12)°,β= 112.459(14)°,γ= 100.382(11)°,V= 1549(3)A3,ZZ= 1,RRi = 0.1661,wR2=0.4206[I>2σ(I)].7.H[Agio(H3trz)5(H2trz)2(trz){P2W18O62}].·5H2O(7)斜方晶系,C2221空间群,a= 14.613(3)A,b=23.052(6)A,c=23.485(5)A,V=7911(3)A3,Z = 4,Ri = 0.0474,wR2 = 0.1111[I>2σ(I)].3.以吡嗪(pz)为配体,成功合成了三例非穿插多酸基金属有机框架8-10。这三例化合物不仅展现出多样的结构特征,并且均能有效吸附MB染料,其中,化合物8的效果最佳。8.[Ag5(pz)5{PW12O40}(OH)2].2.5H2O(8)单斜晶系,C2/c空间群,a=23.100(3)A,b=20.534(2)A,c=12.4320(14)A,β=97.667(2)°,V= 5844.3(12)A3,Z = 4,Ri= 0.0603,wR2 = 0.1441[I>2σ(I)].9.[Ag6(H2O)(pz)7{P2W18O62}]·3H2O(9)单斜晶系,C2/c空间群,a=26.403(12)A,b=13.432(6)A,c=23.639(10)A,β=97.519(7)°,V= 8311(6)A3,Z= 4,Ri= 0.0498,wR2 = 0.1312[I>2σ(I)].10.[CuI3(pz)3{PMo12O400}]H2O(10)立方晶系,空间群,aa=b=c=26.0817(12)A,v= 17742(2)A3,Z=16.00032,Ri = 0.0738,wR2 = 0.1649[I>2σ(I)]。