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随着多酸化合物的合成进入分子剪裁和组装时代,在有机模板剂的调节作用下,一批结构新颖的多酸化合物层出不穷。由于多酸化合物在催化、药物、材料科学方面的潜在应用,人们对多酸化合物功能化的研究日趋重视。本论文在系统地对国内外文献总结的基础上,开展了多酸化合物的水热合成方法和结构、性能与构效关系的研究,并将多酸化合物与染料工业相结合,对多酸化合物与碱性染料形成的超分子化合物的谱学性质进行了系统研究,探讨了二者相互作用的反应活性点,并对其反应机理进行了推测。本论文的主要工作包括多酸化合物的合成和染料-多酸超分子化合物谱学性能研究。1. 设计合成了9种多酸化合物,并用X-射线单晶结构分析方法确定了这9种化合物的晶体结构,这些化合物为:[{Ni(phen)2}2V4O12]H2O (Ⅰ)[{Fe(phen)3}2V4O12] >19.3H2O (Ⅱ)[N(CH2CH2)3NH]Na(H2O)6{K4(H2O)4[V10O28]}(H2O)4 (Ⅲ)[(CH3)4N]6[V15O36Cl] (Ⅳ) (NH4)1.33[Mo6O18] (Ⅴ)Na[Fe2(O2H3)Mo2O8] (Ⅵ)(NH4)[Fe(MoO4)2] (Ⅶ)Mn5(PO3(OH))2(PO4)2(H2O)4 (Ⅷ)[(CH3)2NH2]3[PW12O40] (Ⅸ)其中,化合物Ⅰ和Ⅱ的结构中含有[V4O12]基团,不同的是Ⅰ中[V4O12]提供端氧原子与有机金属Ni(phen)2的镍原子形成配位,Ⅱ中有机金属Fe(phen)3则以抗衡离子的方式存在。化合物Ⅲ中[V10O28]构筑单元间则是通过无机K+离子相连,而化合物Ⅳ中[V15O36Cl]为分立结构;化合物Ⅴ是一种具有不饱和价态的钼青铜结构,其中NH4+以相距3/4 c轴长的距离统计分布在由钼氧八面体形成的一维孔道中。化合物Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ具有三维无机骨架结构,而化合物Ⅸ则为Keggin结构的杂多超分子化合物。利用紫外可见固体漫反射光谱、红外光谱、稳态及动态荧光光谱和热重分<WP=8>析方法对化合物的谱学性质进行表征,发现多酸化合物中M-O、O-M-O的特征振动峰位与结构有较大关系;紫外-可见固体漫反射光谱图中,在200~400nm范围内可观察到配位氧到金属的荷移跃迁;荧光发射光谱则随无机骨架的不同而略有变化。在TGA图中出现了化合物失水和失去有机基团的过程。此外还利用量化计算探讨了化合物Ⅰ和Ⅸ的成键和电子结构特征。2. 合成得到具有不同氧化还原性能的系列Keggin结构类型的磷钨钒酸盐化合物,并将其与结晶紫、甲基紫、罗丹明B反应合成染料-杂多酸超分子体系,对其紫外光谱、红外光谱和荧光光谱进行研究,发现随染料极性增强、多酸化合物氧化还原能力增强,多酸阴离子与染料阳离子间的相互作用越强,其特征峰位移增大。通过红外谱图分析,发现二者的反应活性点处于多酸阴离子的桥氧上。