羧基官能团化金属膦酸盐配位聚合物的设计合成、结构表征和性质研究

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本论文在水热条件下,通过引入三种含有羧基基团的有机膦酸配体4–氨甲基苯甲酸单膦酸(4–HOOCC6H4CH2NHCH2PO3H2), N,N’–二膦酸胺基乙酸(HOOCCH2N–(CH2PO3H2)2)和4–羧基哌啶–N–亚甲基膦酸(H2O3PCH2–NC5H9–COOH)成功地合成了8种未见报道的金属膦酸盐配位聚合物。利用X–射线单晶衍射、X–射线粉末衍射、TG分析和IR光谱等测试手段,对所合成化合物的晶体结构和骨架稳定性进行了研究。除此之外,对这些化合物的发光性能进行了研究。化合物1–8的分子式如下:(1) CdCl[O3PCH2NH2CH2C6H4COOH](2) Zn[O3PCH2NH2CH2C6H4COO](3) Ni[(O3PCH2NHCH2C6H4COOH)(H2O)2](4) Ni2[(4,4’-bipy){O2CCH2N(CH2PO3)(CH2PO3H)}(H2O)2]·H2O(5) Cd1.5[(O3PCH2NC5H9COO)(H2O)](6) Cd1.5Cl[(O3PCH2NHC5H9COO)(H2O)](7)[Pb2Cl3(O3PCH2NHC5H9COOH)]·H2O(8)[Pb2(O3PCH2NHC5H9COO)(HOOCC6H3(COO)2)]在所合成的8种化合物中,以4–氨甲基苯甲酸单膦酸为配体,利用直接反应法合成了化合物1–3。化合物1和2展现三维骨架结构,化合物3为二维层状结构,通过氢键相连形成三维超分子结构。以N,N’–二膦酸胺基乙酸为配体,利用引入第二配体法(4,4’–联吡啶)合成了具有三维骨架结构的化合物4。以4–羧基哌啶–N–亚甲基膦酸为配体,通过直接反应法合成了化合物5–7,利用引入第二配体法(均苯三甲酸)合成了化合物8。化合物7为二维层状结构,化合物5,6,8为三维骨架结构。TG分析表明,化合物1,2,6,7和8具有良好的热稳定性。荧光测试表明,化合物1–8显示出较好的荧光发光性能。对化合物7进行了脱水、吸水实验,研究表明该化合物具有可逆的脱水/吸水性质。
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