芳香羧酸和柔性含氮配体构筑的配位聚合物的研究

【摘要】本论文以芳香羧酸和柔性含氮配体与过渡金属离子在水热条件下自组装合成了一系列配位聚合物。我们采用X射线单晶衍射技术确定这些化合物的结构，并用元素分析、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(PXRD)及热重分析(TGA)技术进一步对其进行表征；探索这类化合物的合成条件；从拓扑学的角度着手研究化合物的晶体结构；考察有机配体的结构特点对产物结构的影响。此外，对一些化合物的发光及漫反射光谱做了初步研究。1.利用8种结构相关的水杨酸类配体(H2L1=salicylicacid、H2L2=3-methylsalicylicacid、H2L3=4-methylsalicylicacid、H2L4=4-chlorosalicylicacid、H2L5=5-chlorosalicylicacid、H2L6=5-bromosalicylicacid、H2L7=5-nitrosalicylicacid和H3L8=5-sulfosalicylicacid)和柔性含氮配体1,1’-(1,4-butanediyl)bis(imidazole)(biim-4)与Zn(II)和Cd(II)在水热条件下合成了13个配合物：[Zn2(L1)2(biim-4)(H2O)](1)、[Cd(HL1)2(biim-4)](2)、[Cd(HL2)2(biim-4)](3)、[Cd(HL3)2(biim-4)](4)、[Zn2(L4)2(biim-4)(H2O)](5)、[Cd(HL4)2(biim-4)](6)、[Zn2(L5)2(biim-4)(H2O)](7)、[Cd2(HL5)4(biim-4)3]2H2O(8)、[Zn2(L6)2(biim-4)(H2O)](9)、[Cd(HL6)2(biim-4)](10)、[Zn2(L7)2(biim-4)2]·H2O(11)、[Cd2(L7)2(biim-4)2(H2O)]·H2O(12)和[Zn(HL8)(biim-4)]·0.5H2O(13)。化合物1和5是同构的，展示了相同的三维3-连接的103-ths网络。化合物2具有一维内消旋链状结构。化合物3呈现零维二聚体结构，该结构进而被π-π堆积扩展为二维超分子层。化合物4和6具有相似的1D链。这些链进而被化合物中的C–H···O和C–H···Cl氢键扩展为二维超分子层。化合物7和9是同构的，为典型的三维diamond网络。化合物8呈现2D→3D多聚穿套结构。化合物10呈现了一个由C–H···Br氢键形成的二维44-sql超分子层。化合物11和12具有双节点(4,4)-连接的三维(4·53·72)(4·52·83)和(42·62·82)(42·6·82·10)拓扑。化合物13为三维四重互穿的diamond网络。重点讨论了有机阴离子和中心金属离子对产物结构的影响。此外，我们对这些化合物的发光行为做了初步研究。2.选用3,5-二硝基水杨酸(H2dns)和九种结构相关的柔性双三氮唑配体(L1=1,2-bis(1,2,4-triazol-1-yl)ethane、L2=1,3-bis(1,2,4-triazol-1-yl)propane、L3=1,4-bis(1,2,4-triazol-1-yl)butane、L4=1,5-bis(1,2,4-triazol-1-yl)pentane、L5=1,5-bis(1,3,4-triazol-1-yl)pentane、L6=1,6-bis(1,2,4-triazol-1-yl)hexane、L7=1,10-bis(1,2,4-triazol-1-yl)decan、L8=1,4-bis((1H-1,2,4-triazol-1-yl)methyl)benzene和L9=1,1’-(2,2’-oxybis(ethane-2,1-diyl))bis(1H-1,2,4-triazole))与Cu(II)和Cd(II)在水热条件下合成了11个配合物：[Cu4(dns)4(L1)2(H2O)]·2H2O(14)、[Cu4(dns)4(L2)2(H2O)](15)、[Cu2(dns)2(L3)(H2O)](16)、[Cu2(dns)2(L4)(H2O)](17)、[Cu5(dns)4(OH)2(L5)2(H2O)3]·H2O(18)、[Cu(dns)(L6)](19)、[Cu2(dns)2(L7)](20)、[Cu(dns)(L8)]·0.5H2O(21)、[Cd2(dns)2(L1)(H2O)2](22)、[Cd2(dns)2(L7)3](23)和[Cd4(dns)4(L9)4](24)。化合物14和17为一维双链结构。化合物15、16和18为二维44网格。化合物19展示了一个三维单节点8-连接的自穿(42068)网络。化合物20具有二维两重互穿的44-sql网格。化合物21和22为二维波浪状层。化合物23为一维链状结构。化合物24具有零维四核簇结构。重点讨论了双三氮唑配体对化合物结构的影响。此外，我们对室温下化合物的漫反射光谱做了初步研究。3.以芳香多羧酸(o-H2BDC=phthalicacid、m-H2BDC=isophthalicacid、p-H2BDC=terephthalicacid和H4BTEC=pyromelliticacid)和三种4-取代双(1,2,4-三氮唑)配体(L10=1,2-bis(2-(4H-1,2,4-triazol-4-yl)phenoxy)ethane、L11=1,2-bis(3-(4H-1,2,4-triazol-4-yl)phenoxy)ethane和L12=1,2-bis(4-(4H-1,2,4-triazol-4-yl)phenoxy)ethane)与Zn(II)和Cd(II)在水热条件下反应得到11个配合物：[Zn(L1)(o-BDC)]·1.5H2O(25)、[Zn(L1)(m-BDC)](26)、[Cd2(L1)(BTEC)]·H2O(27)、[Zn(L2)(m-BDC)]·1.25H2O(28)、[Zn(L2)(p-BDC)]·4H2O(29)、[Cd(L2)(p-BDC)]·H2O(30)、[Zn2(L2)(BTEC)](31)、[Zn(L3)(m-BDC)]·3.5H2O(32)、[Zn2(L3)(p-BDC)2]·2H2O(33)、[Zn2(L3)2(BTEC)]·2H2O(34)和[Cd2(L3)2(BTEC)](35)。化合物25为二维层状结构。化合物26具有一维链状结构，该链进而被ππ堆积扩展为二维超分子层。化合物27展示了三维(4,8)-连接的(32·42·52)(34·48·512·64)网络。化合物28包含两个互锁的单壁金属-有机纳米管(single-wallmetal-organicnanotube,SWMONTs)，该结构兼具多聚轮烷和多聚索烃的特征。化合物29为三维五重互穿的diamond网络。化合物30为三维α-Po网络。化合物31为三维(4,6)-连接的(43·63)(46·66·83)网络。化合物32为二维4-连接的(65·8)网格。化合物33为三维三重互穿的α-Po网络。化合物34和35展示了相同的三维(4,4)-连接的(64·7·8)(62·84)网络。着重讨论了4-取代双(1,2,4-三氮唑)配体、芳香多羧酸阴离子和金属离子对自组装过程的影响。此外，我们还研究了室温下化合物25-35的发光行为和化合物2831在不同溶剂中的悬浊液的荧光性质。
【作者】杨嫣；
【导师】马建方；
【作者基本信息】东北师范大学，无机化学，2014，博士
【关键词】配位聚合物；芳香羧酸；柔性含氮配体；拓扑；发光；

【参考文献】
[1]张然然.废弃牛皮纸基纳米纤维素复合材料及碳纳米纤维的制备与表征[D].南京林业大学,2014.
[2]冯志鹏.改良序贯疗法根除标准三联治疗失败的幽门螺杆菌的疗效观察[D].山西医科大学,消化内科学,2013,硕士.
[3]栾洋洋.分布式数据库HBase故障恢复方法研究[D].兰州理工大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[4]王志鹏.智能变电站一、二次设计[D].华侨大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[5]毕辉.重型轨道车驾驶室休息区优化设计[D].西南交通大学,工业设计,2013,硕士.
[6]郑修凯.铁路邻近结构高速列车风致效应研究[D].北京交通大学,2015.
[7]王霖.辽东半岛普通中学体育教学现状与对策的研究[D].辽宁师范大学,体育教育训练学,2011,硕士.
[8]田文静.经方辨治糖尿病及并发症的临床证治规律研究[D].湖北中医药大学,中医临床基础,2013,硕士.
[9]胡文.环境立法的法理问题及其价值选择[D].西安建筑科技大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[10]赖德南（LaiDucNam）.Lp Blaschke加及其相关极值问题[D].上海大学,计算数学,2014,博士.
[11]张东立.秦皇岛市社区体育设施现状与利用的调查研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[12]杨海琴,孟志青.成瘾模式下多代智能手机产品的扩散研究[J].经营与管理,2014,12:128-130.
[13]罗娜.差异教学在大学英语写作教学中的应用研究[D].沈阳师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[14]王俊.新疆博斯腾湖水环境变化与水资源承载力研究[D].新疆农业大学,生态学,2012,硕士.
[15]黄世矩.岩性探测方法研究现状与前景[J].石油地球物理勘探,1995,S1:170-173+186.
[16]张美莲.企业社会责任伦理研究[D].西北师范大学,伦理学,2013,硕士.
[17]李晓艳.基于Petri网模型的城市轨道交通列车运行调整方法研究[D].北京交通大学,2009.
[18]刘欣欣.基于可靠性图的可靠性评估算法的研究[D].郑州大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[19]宋一仑.基于可持续发展理念的小窑湾国际商务区生态规划研究[D].大连理工大学,动力工程（专业学位）,2013,硕士.
[20]朱玉全,陈耿,宋余庆,孙志挥.Shared-nothing并行事务数据库系统中规则的挖掘与更新算法[J].小型微型计算机系统,2003,08:1499-1502.
[21]陈立忠.两类供应链排序问题[D].曲阜师范大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[22]方芳.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ在HeLa细胞核中转录位点的定位研究[D].首都师范大学,遗传学,2004,硕士.
[23]李海旭.内蒙古移动局数据管理研究与设计[D].内蒙古大学,计算机科学与技术,2014,硕士.
[24]黎庆捷.缝隙连接蛋白43在离体大鼠心脏缺血后处理效应中的作用研究[D].广西医科大学,心血管内科,2013,硕士.
[25]刘冬青.罗子沟盆地白垩系下统大砬子组富矿油页岩有机质聚集条件研究[D].吉林大学,矿产普查与勘探,2013,硕士.
[26]韦晓蓓.我国医疗服务“管办分离”模式及其完善路径[D].浙江财经学院,行政管理,2013,硕士.
[27]唐晓玉.我国行政事业单位内部控制制度研究[D].财政部财政科学研究所,会计学,2013,博士.
[28]许晓博.小学数学利用学习卡片进行差异教学的探索[D].东北师范大学,小学教育,2012,硕士.
[29]孙瑛.知识产权侵权嫌疑货物调查处理问题研究[D].苏州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[30]彭永刚,刘德凯,杨华伦,吴江生,屈飚,梁连新,谢崇权,张爱武.降低卷烟机剔除梗签中含丝量[J].齐鲁工业大学学报(自然科学版),2015,01:50-55.
[31]冯颖颖.BM公司品牌规划研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[32]刘玉婷.日本初中理科《新科学》教材的分析研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[33]包东智.引领可持续发展之路的排头兵——写在2004年“5.17”世界电信日来临之际[J].信息网络.2004(05)
[34]张合新,惠俊军,周鑫,李国梁.基于时滞分割法的区间变时滞不确定系统鲁棒稳定新判据[J].控制与决策,2014,05:907-912.
[35]汪振国.B市电信营销人员激励策略研究[D].安徽大学,工商管理,2013,硕士.
[36]杜慧娟.雅基·考里斯马基电影的底层意识探析[D].南京师范大学,电影学,2012,硕士.
[37]李宏声,柳国城.数字式模拟板卷径记忆单元和动态补偿试验研究[J].一重技术.1996(02)
[38]杨丽宁.南京体育学院运动员网络课程教育教学运行状况及其优化策略研究[D].南京体育学院,运动训练（专业学位）,2012,硕士.
[39]张钺.怎样选择微电脑局部网络LAN[J].机械与电子.1985(04)
[40]康娜.逍遥益生颗粒治疗乳腺癌相关性抑郁机制及临床观察[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[41]赵刚,杜佩芝,杨永立,陈胜波,张竞祥,邹燕,赵冬平.分布式PLC控制系统在棒材连轧自动控制中的应用[J].冶金自动化,2002,03:31-34.
[42]杨天臻.浅析传统花鸟画中色彩的时代特征[D].中央美术学院,美术,2013,硕士.
[43]汪欣.深化教材教学探究[D].华东师范大学,2001.
[44]陈志兴.事业单位转企后员工激励机制的研究[D].辽宁科技大学,企业管理,2012,硕士.
[45]周利星.我国生物医药公司的无形资产对营业利润的影响研究[D].哈尔滨工业大学,企业管理,2013,硕士.
[46]印婧钰.高中生数学学习自我监控能力的调查研究[D].扬州大学,基础数学,2012,硕士.
[47]卢璟妍.哲学保守者与政治勇敢者[D].西北大学,英语语言文学,2014,硕士.
[48]苗志宏,李智慧.一种基于SPH方法的人员疏散混合模型及模拟[J].自动化学报,2014,05:935-941.
[49]蔡自兴,贺汉根,陈虹.未知环境中移动机器人导航控制研究的若干问题[J].控制与决策,2002,04:385-390+464.
[50]张进进.疏肝清热法治疗甲状腺功能亢进症肝郁化火型患者的临床观察[D].成都中医药大学,中医内科学,2012,硕士.