3-氨基-1,2,4-三氮唑构筑的配位聚合物的结构和性质研究

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近年来由于配位聚合物新奇和丰富多彩的拓扑结构,以及表现出优异的物理化学性能,如在非线性光学、光电学、生物活性、多相催化、气体储存、磁性等多方面具有潜在的应用价值,使得配位聚合物成为近年的研究热点。随着配位化学的发展,晶体工程学得到了不断的完善,进而指导具有独特拓扑结构和功能的配位聚合物的合成。有很多因素影响配位聚合物的结构,其中最重要的是有机配体、金属离子和反应条件(溶剂、反应温度、物质的量比等)的选择。为了控制配位聚合物的结构,选择羧酸类和含氮杂环类混合配体是构筑配位聚合物最常用的方法。本论文以3-氨基-1,2,4-三氮唑和一系列刚性羧酸配体混搭的方式,与过渡金属Zn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)通过水热/溶剂热法,得到了12个结构新颖的配位聚合物:[Zn2(bda)(atz)2]n(1),{[Zn1.5(bta)0.5(atz)(H20)]’2H20)n(2),[Zn2(ADB)(atz)(OH)(H20)]n(3),{[Zn4(NIPA)2(atz)3(OH)(H20)]·2H20}n(4),[Zn(PTA)o.5(atz)]n(5),{[Co(PTA)0.5(atz)]}n(6),[Zn(atz)(N03)]n(7),{[Co2.5(btc)(atz)2(Hatz)(DMF)]·2DMF}n(8),{[Co2.5(btc)(Hbtc)0.5(atz)(CH2CN)(H2O)]·H2O}n(9),{[Co(Hatz)(NIPA)]·H2O}n(10),{[Co(Hatz)(Hbtc)]·H2O}n(11),{[Co2(Hatz)(bta)]·H2O}n(12)。利用X-射线单晶衍射对其进行了结构测定:配合物1-12中除了配合物3形成了二维层状结构以外,其他配合物均形成了三维超分子结构。其中配合物3中的2D层状结构通过苯环间的π-π堆积作用形成了3D超分子结构。配合物5、6是同晶型的,形成了一个三维的孔洞MOFs,在该3D结构中具有两种不同类型的有1D孔道;配合物7也是具有微孔结构的金属-有机框架;配合物8和9是在Co-三氮唑链/层和三羧酸配体柱的基础上形成的3D多孔框架;配合物10、11是同晶型的三维超分子结构;配合物12的3D超分子结构中羧酸配体采取了多种配位模式。对上述化合物进行了元素分析以及红外光谱测定,并通过XRPD粉末衍射分析了其产品的物相纯度及可重复性,对具有荧光和吸附性能的配位聚合物,分别研究了这些化合物的荧光性质和吸附性能,并利用热重分析对化合物的稳定性进行研究。
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