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金属有机晶态材料作为一类新型功能材料,其结构和性能表现出多样化、可调控及兼容性等诸多特征,为新功能、新材料的开发及科学规律的探索提供了重要平台。在该类材料的构筑中,具有不同配位功能和结构信息的有机组件的设计、合成和筛选是最重要的主题之一。本论文聚焦于不同类型的二元羧酸[2-(羧基甲氧基)苯甲酸,cmb;邻/间/对苯二酚-O,O′-二乙酸,1,2-pdoa/1,3-pdoa/1,4-pdoa]和长柔性氮杂环有机组件构成的混合体系在构筑金属有机晶态材料中的作用及所获晶态材料的结构和性能,重点研究混合体系中不同二元羧酸组件的键合规律、空间集成方式,阐明晶态材料的合成规律、结构与性能间的构效关系,旨在为该类材料的深入研究提供有价值的信息。在水热条件下,利用上述混合体系与d10金属离子反应合成了15例未见文献报道的金属有机晶态材料,通过元素分析、IR、XRPD、TG、单晶X-射线衍射和荧光测试等技术对它们进行了表征,研究了上述材料的合成规律、不同有机组件在空间的集成方式、晶体结构特点、拓扑结构类型、热稳定性和荧光性质,初步探讨了结构与性之间的构效关系,获得了一些结论。主要研究内容如下:1.在水热条件下,首次利用半刚性的非对称的2-(羧基甲氧基)苯甲酸(cmb)和长柔性含氮类有机组件与ZnII/CdII离子反应获得了5例金属-有机晶态材料。晶态材料1具有四重互穿的dia网络结构,晶态材料2是第一例基于一维“之”字型链构筑的1D→3D类索烃结构,晶态材料3是由二维格子层构筑的2D→3D的平行堆积结构,晶态材料4是由异手性螺旋链柱撑一维平台链构筑的2D层结构,晶态材料5是罕见的基于2-重反向平行穿插的二维格子双层构筑的2D→3D的平行多聚联锁结构;详细分析5例材料的结构特点,探讨了cmb的配位特点以及中性有机组件和金属离子对晶态材料结构和性能的影响规律,并研究了它们的热稳定性和荧光性质。部分结果已发表于CrystEngComm,2011,13,6601-6609(IF=4.08),并被评为该刊当月的Top ten, Mostaccessed paper in2011,5;另一篇已投往Inorg. Chem. Commun,2012.{[Zn(cmb)(dpa)]·H2O}n(1){[Zn(cmb)(bpp)]·2.5H2O}n(2){[Zn(cmb)(bimb)]·3H2O}n(3){[Cd2(cmb)2(bimb)]·H2O}n(4){[Cd(cmb)(bix)]}n(5)2.选择柔性轴对称的间苯二酚-O,O′-二乙酸(1,3-pdoa)、长柔性的含氮类配体和ZnII/CdII离子反应,利用分子识别和自组装原理成功地合成了7个具有新颖结构的金属-有机晶态材料。晶态材料6是一个二维层的插指结构,晶态材料7和10是二重平行穿插的2D层状结构,晶态材料8基于内消旋的螺旋链构筑的2D→3D平行堆积结构,晶态材料9是三重互穿的α-Po网结构,晶态材料11是褶状的二维波形层构筑的2D→3D的平行堆积结构,晶态材料12是由一维loop环状链构筑三维超分子结构。总结了1,3-pdoa的空间集成方式,分析了晶态材料6-12的结构特点,研究了他们的热稳定性和荧光性质。部分结果发表于J. Inorg. Organometal. Polymer. Mater.2012,DOI:10.1007/s10904-012-9657-0.;另两篇已投往Cryst. Growth Des.,2012; CrystEng-Comm,2012.{[Cd2(1,3-pdoa)2(dpa)3(H2O)]}n(6){[Cd(1,3-pdoa)(bpp)(H2O)]·2H2O}n(7){[Cd(1,3-pdoa)(bix)]}n(8){[Cd(1,3-pdoa)(bimb)]·H2O}n(9){[Zn2(1,3-pdoa)2(bpp)2(H2O)]·4H2O}n(10){[Zn2(1,3-pdoa)2(bix)2]}n(11){[Zn(1,3-pdoa)(bimb)]·2H2O}n(12)3.选用异构的柔性邻/对苯二酚-O,O′-二乙酸(1,2-pdoa/1,4-pdoa)、长柔性的含氮类配体和ZnII/CdII离子在水热条件下成功合成了3个新的金属-有机晶态材料。晶态材料13是基于一维双链结构和水簇协同构筑的三维超分子网络,晶态材料14是二重互穿的cds网络,晶态材料15是基于二维层状结构平行堆积构筑的三维超分子结构。对比总结1,2-/1,3-/1,4-pdoa的配位模式,分析上述晶态材料的拓扑结构,研究了它们的热稳定性和荧光性质。{[Cd(1,2-pdoa)(bix)]·3H2O}n(13){[Zn(1,2-pdoa)(bpp)]·2H2O}n(14){[Cd0.5(1,4-pdoa)0.5(bpp)]·0.5H2O}n(15)