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巯基四氮唑衍生物是一类具有丰富配位原子的杂环硫醇配体,包含N和S两种不同的配位原子,存在硫醇-硫酮互变异构,具有多样的配位模式,从而引起了科研工作者的研究兴趣。本论文利用常温、溶剂热合成方法,以1-甲基-5-巯基四氮唑(HMMTZ)和1-苯基-5-巯基四氮唑(HPMTZ)为有机配体,与过渡金属中心,构筑了8个配位化合物,3个衍生骨架结构。利用红外光谱、热重、单晶X射线衍射进行表征,同时探究了配合物的磁性及荧光性能,并加以应用。主要内容如下:1.以1-甲基-5-巯基四氮唑(HMMTZ)作为有机配体,通过常温法、溶剂热法与过渡金属Zn,Cu合成了四种配合物:[(Zn4O)(MMTZ)6]·EtOH(1),[Zn(4,4′-bipy)(MMTZ)2]n(2),[Zn(MMTZ)2]n(3),[Cu4Br(CN)(MTZ)2]n(MTZ=5-甲基四氮唑)(4)。其中,化合物1-3均为常温法合成的金属Zn配合物。1为零维的单核配合物,通过超分子堆积形成了三维超分子网格,2为一维锯齿链状结构,通过超分子作用堆叠形成三维超分子结构,3为一维链状结构。1与3合成条件的差异在于溶剂的不同,2的合成过程较1加入了4,4′-bipy,在此条件下,4,4′-bipy中N原子的配位能力要强于MMTZ-中的N原子,MMTZ-最终通过S原子单齿配位Zn(II)。化合物4为溶剂热法合成的含有Cu6Br2和Cu2(CN)2两种次级结构单元的三维金属Cu(I)配合物,值得注意的是,在合成过程中,发生了Cu(II)的还原、有机杂环的转变等原位反应。荧光分析表明化合物1、2、4显示强的荧光发射,其中化合物1和2显示紫光发射,而化合物4显示绿光发射。通过研究不同溶剂中4的荧光发射,我们发现,化合物4的荧光猝灭对NB和2-NT具有高度的选择性和敏感性;将4制备成荧光膜,在紫外灯下滴加NB或2-NT溶液后荧光膜由绿色变为黑色,实现了比色检测NB及2-NT。2.以1-苯基-5-巯基四氮唑(HPMTZ)作为有机配体,采用常温法、溶剂热法与过渡金属Co,Cd合成了四种配合物:[Cd(PMTZ)2]n(5),[Co(PMTZ)2]n(6),[Co2(OH)2(2,2′-bipy)2(HPMTZ)2](PMTZ)2·(CH3OH)2(7),[Cd2I2(2,2′-bipy)2(PMTZ)2](8)。单晶X射线衍射数据表明化合物5、6是同构的,配体采用μ2-(κN4:κS)配位模式与金属中心连接形成1D链,1D链通过超分子作用构成二维超分子结构。在化合物7中,金属Co中心之间通过μ2-(κN4:κS)配位模式的HPMTZ和μ2-配位模式的羟基连接形成双核钴结构,且Co?Co距离为2.8185?,此外,去质子化的PMTZ-作为反荷阴离子存在于配合物中。化合物8中,PMTZ-采用μ2-(κN4:κS)的配位模式连接两个Cd中心形成零维的双核结构。化合物5、8的荧光发射光谱均可归因为HPMTZ配体内部的电子跃迁,6中Co(II)金属中心间存在着强的反铁磁相互作用。3.有机硫配体在溶剂热或常温的条件下发生原位反应,最终形成了3种化合物:[Cu3(SO4)(OH)4]n(9),[Cu3(SO4)2(OH)2]n(10),[(C7H5N4S)2]n(11)。化合物9、10是在溶剂热条件下合成的,是由金属Cu中心与羟基及HMMTZ脱硫形成的硫酸根结合形成的羟基硫酸铜化合物,化合物9中,Cu2+与硫酸根形成了具有两个孔道(I:4.60×4.94?2、II:7.55×9.63?2)的无机骨架,其中孔道II被[Cu(OH)4]单元填充;化合物10中,Cu2+同样与硫酸根形成了具有两个孔道(I:3.91×4.60?2、II:7.57×9.64?2)的无机骨架,而10的孔道II是由[Cu(OH)2]单元填充的。化合物11是常温法合成的,是通过HPMTZ的偶联反应形成的有机化合物,分子之间通过氢键及π-π堆积作用形成三维的超分子结构。