由叔丁基炔银、叔丁基硫醇银构筑的高核银簇的合成、结构及性质研究

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近年来,高核金属簇合物的研究十分活跃,而高核币金属(金,银和铜)簇的相关研究是不可忽视的热点之一。在这些币金属簇的研究当中,高核银簇的研究尤为突出,主要是由于金属银具有人们可以接受的价格,而且对于配体展现出了万能的配位模式。目前,已见报道的银簇具有多种多样的结构,如:平面多边形,桨轮型,金属大环,笼型等等。高核银簇的研究之所以能受到广大科学工作者的重视,不仅是因为它们具有迷人的分子构型,还因为它们表现出了一些潜在的性质,例如,荧光探针和刚性棒状分子电线等等。但是,目前的高核银簇的研究大多只停留在结构的层面上,对于它们潜在的性质研究还是比较少的。本论文采用了两种简单的有机配体,叔丁基炔银配体和叔丁基硫醇银配体,改变合成条件,利用不同的合成策略设计合成了12种不同构型的高核银簇,并研究了这些高核银簇的合成条件及形成规律,考察了辅助配体,p H值,溶剂等对于晶体最终构型的影响。我们还对这些合成的高核银簇的纯度、形貌、溶液稳定性进行了分析,对荧光、电化学、半导体性质进行了研究,采用理论计算的方式分析了一些特殊结构的稳定性,并在理论上预测了炔银簇的三阶非线性光学性质。主要的研究内容包括以下几个方面:1.我们采用叔丁基炔银配体,在CH3COOH或CF3COOH辅助配体存在的条件下在有机溶剂中合成了三个高核炔银簇,并详细地讨论了这些簇合物的合成条件及它们的荧光性质。[Ag11(C≡CtBu)6(CF3COO)5(CH3OH)]n(1)[Ag11(C≡CtBu)7(CH3COO)4]n(2)[Ag12(C≡CtBu)7(CF3COO)5·H2O]n(3)2.我们采用叔丁基炔银配体,在溶剂热条件下合成了一个氰基桥联的2D层状高核炔银簇,该化合物拥有一个单节点的6-连接的2D hxl拓扑网络,其Schl?fli符号是(36·46·53)。此外,我们还探讨了该化合物的合成机理,并研究了它的荧光特性。[Ag15(C≡CtBu)10(CF3COO)2(CN)3]n(4)3.我们采用叔丁基炔银配体,在有机溶剂中合成了三个炔银簇,探讨了它们的合成、结构及溶液稳定性,并在理论上预测了它们潜在的三阶非线性光学性质。[Ag5(C≡CtBu)(CF3COO)7(n Bu4N)3·H2O](5)[Ag8(C≡CtBu)2(CF3COO)10(Et3N)4](6)[Ag12(C≡CtBu)6(CF3COO)8(n Bu4N)2(Et3N)2(CF3COO)2](7)4.我们分别采用简单的叔丁基炔银配体和叔丁基硫醇银配体,利用阴离子模板方法诱导形成了4个高核银簇,分别是囊括着氯离子的大环基Ag20单分子簇的零维结构、包裹着碳酸根离子的Ag20大环基的一维链状结构、封装着W6O216-多阴离子的Ag34高核银簇的一维链状结构和具有银中心的多壳层结构的Ag55纳米簇,研究了这些化合物的荧光行为,并在理论上讨论了W6O216-的稳定性和整个Ag55纳米簇的稳定性。[Ag20(StBu)10(CF3COO)2]Cl·(CF3COO)7·5CH3OH(8){[(CO32-)@Ag20(StBu)10(CH3COO)8(DMF)2]·2H2O}n(9)[Ag55(Mo O46(C≡CtBu)24(CH3COO)18](OAc)·2H2O(10)[Ag34(StBu)26(W6O21)(CF3COO)](CF3COO)·Et3N·20CH3OH(11)5.我们采用叔丁基硫醇银配体合成了一个全硫醇保护的具有螃蟹型结构的高核银簇,并研究了它的溶液稳定性和荧光性质。[Ag28(StBu)23](CF3COO)5·8CH3OH(12)
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