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设计合成具有特定性质和功能的配位聚合物一直是配位化学研究领域的重要内容。研究各种因素对配位聚合物的影响并调控其结构、性质与功能至今仍是一项具有挑战性的工作。羧酸作为具有多种配位模式的配体在构筑不同性能的配位聚合物中都得到广泛应用,柔性咪唑由于其柔性特质,在构筑配位聚合物时增加了多样性。本论文选择双羧酸类配体及柔性咪唑配体设计合成了17个配合物,解析了其结构,分析了不同因素对配合物结构的影响,研究了部分配合物的气体吸附、磁性及固态荧光性质。具体内容如下:
一、以4,4’-二苯醚二甲酸为主配体合成了5个配位聚合物,其中一个是易分解的多孔配位聚合物。通过配位客体分子和次级构筑单元的替换得到了相对稳定的配位聚合物结构并对该配位聚合物在气体吸附、磁性方面的性质及不同条件对CuⅡ次级构筑单元的影响进行了研究。合成了3个CoⅡ、MnⅡ二维配位聚合物,研究了其结构和热力学稳定性。以4,4’-苯二丙烯酸为配体合成了2个配位聚合物并对其中MnⅡ的配位聚合物进行了稳定性与磁性研究,结果表明其呈现很高的热力学稳定性和反铁磁性质。
二、以柔性1,1’-甲基二咪唑为主配体,为丰富配位聚合物结构并阻止易参与配位的金属盐阴离子,引入具有多种配位模式的羧酸阴离子作为辅助配体与d10金属ZnⅡ、CdⅡ构筑了8个从低维到高维互穿的配合物。为了研究配体和金属离子以及反应条件对配合物结构与性质的影响,通过改变各种因素得出初步结论,溶剂和反应物配比可以通过影响羧酸的配位模式来影响配合物的结构;中心金属离子通过自身的配位构型和配位数影响配合物结构;不同羧酸配位模式随周围环境的改变而改变,从而得到新颖的配合物。对部分配合物的稳定性和固态荧光性质进行了测试。结果显示荧光来源可归属为配体内部的n-π*或π-π*跃迁。