本文關(guān)鍵詞：基于含氮及兩性離子型羧酸配體的配位聚合物：結(jié)構(gòu)、熒光識(shí)別及磁性研究

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【摘要】：近年來,對(duì)配位聚合物的研究越來越受到關(guān)注,不僅因其結(jié)構(gòu)的多樣性以及可設(shè)計(jì)性,而且因其在例如非均相催化、氣體存儲(chǔ)與分離、藥物緩釋、化學(xué)傳感、磁性等方面的潛在應(yīng)用。基于此研究背景,本論文著重在配位聚合物的分子選擇性識(shí)別和磁性方面開展了研究工作。主要研究工作如下：1.我們選用了一個(gè)含路易斯堿性位點(diǎn)(N)的四羧酸配體與Eu(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)在溶劑熱的反應(yīng)條件下合成了兩個(gè)同構(gòu)的Eu(Ⅲ)-MOF(1)和Gd(Ⅲ)-MOF(2)。這兩個(gè)配合物是二維微孔結(jié)構(gòu),吡啶上的氮原子指向孔道。兩個(gè)配合物分別發(fā)紅色熒光和藍(lán)色熒光,Eu(Ⅲ)-MOF的紅熒光是Eu(Ⅲ)的特征熒光,而Gd(Ⅲ)-MOF的熒光是配體的熒光。考慮到配合物的微孔結(jié)構(gòu)、路易斯堿性位點(diǎn)以及發(fā)光特性,我們進(jìn)行了熒光識(shí)別研究。研究表明兩個(gè)配合物都表現(xiàn)較好的在水體系里對(duì)污染物鄰、間、對(duì)硝基苯酚的選擇性識(shí)別作用,其中Gd(Ⅲ)-MOF還表現(xiàn)出對(duì)Fe(Ⅲ)離子的選擇性識(shí)別現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)水體里污染物檢測(cè)以及在生物體內(nèi)起著重要作用的Fe(Ⅲ)離子的檢測(cè)都有重要的指導(dǎo)意義。2.我們利用了一類兩性離子型羧酸配體以及疊氮離子與過渡金屬離子Mn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)自組裝得到了四個(gè)配位聚合物：配合物[Mn3(L2)(N3)6(H2O)4] (3)、[Co3(L3)(N3)6(H2O)6] (4) (L2=1,1’-雙(4-羧基苯基)-4,4’-聯(lián)吡啶,L3=1,2,4,5-四(4-羧基吡啶基-1-亞甲基)苯)、(5)和[Co3(L2)4(N3)2(H2O)2]·4NO3 (6) (L4=氯化[4-(1-羧基苯基)吡啶-3)苯甲酸],L2=二氯[1,1’-雙(4-羧基苯基)-4,4’-聯(lián)吡啶]。配合物3和4的結(jié)構(gòu)中均為基于羧基疊氮混橋橋聯(lián)且以AABAA交替橋聯(lián)方式的一維鏈,進(jìn)而鏈又由兩性離子型羧酸配體連接形成二維層結(jié)構(gòu)。其中配合物3的交替混橋?yàn)?EO-N3)(OCO)和(EO-N3)2,配合物4的交替混橋?yàn)?EO-N3)(OCO)2和(EO-N3)2我們對(duì)其進(jìn)行了磁性研究,研究表明(EO-N3)(OCO)和(EO-N3)2橋在Mn(Ⅱ)之間傳遞反鐵磁相互作用,而(EO-N3)(OCO)2和(EO-N3)2橋在Co(Ⅱ)離子間傳遞鐵磁相互作用,但未表現(xiàn)出磁有序行為。配合物5和6都是基于三核單元且金屬離子之間都是由(μ-COO)2(μ2-O)橋橋聯(lián)的。前者的Mn(Ⅱ)之間的氧橋原子由羧基提供,且三核單元由有機(jī)配體連接形成一維鏈結(jié)構(gòu)；后者Co(Ⅱ)之間的的氧橋原子由水分子提供,且三核單元由有機(jī)配體連接形成三維結(jié)構(gòu)。對(duì)其進(jìn)行的磁性研究表明(μ-COO)2(μ2-O)橋在Mn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)之間都傳遞反鐵磁相互作用,我們對(duì)配合物3、5和6都進(jìn)行了磁性擬合且擬合值都在合理范圍內(nèi)。3.利用兩個(gè)同分異構(gòu)的兩個(gè)兩性離子羧酸配體與過渡金屬離子合成了五個(gè)晶體結(jié)構(gòu),并對(duì)其中的同晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和比較。
【關(guān)鍵詞】：配位聚合物 熒光 小分子識(shí)別 磁性
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 選題背景12-14
• 1.2 配位聚合物的熒光識(shí)別14-15
• 1.2.1 配合物的熒光14-15
• 1.2.2 配合物的熒光識(shí)別15
• 1.3 磁性配合物15-16
• 1.3.1 磁性配合物15
• 1.3.2 磁性配合物的發(fā)展15-16
• 1.4 配合物中有機(jī)配體的選擇16-20
• 1.4.1 配體的種類16
• 1.4.2 羧酸配體16-17
• 1.4.3 兩性離子型羧酸配體17
• 1.4.4 疊氮離子配體17-20
• 1.5 本論文研究思路20
• 參考文獻(xiàn)20-28
• 第二章 基于一個(gè)含氮四羧酸配體的同晶Eu(Ⅲ)/Gd(Ⅲ)-MOF的合成、結(jié)構(gòu)及熒光識(shí)別28-63
• 2.1 引言28
• 2.2 基于四羧酸含氮配體Eu(Ⅲ)-MOF的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究28-42
• 2.2.1 配合物1的合成及一般表征29
• 2.2.2 配合物1的結(jié)構(gòu)分析29
• 2.2.3 配合物1的熒光表征29-30
• 2.2.4 配合物1晶體對(duì)鄰、間、對(duì)硝基苯酚的檢測(cè)30-40
• 2.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論40-42
• 2.3 基于四羧酸含氮配體釓(Ⅲ)-MOF的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究42-58
• 2.3.1 配合物2的合成及一般表征42
• 2.3.2 配合物2的結(jié)構(gòu)分析42-45
• 2.3.3 配合物2的熒光表征45-48
• 2.3.4 配合物2對(duì)硝基苯酚的檢測(cè)48-49
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論49-53
• 2.3.6 配合物2對(duì)Fe~(3+)離子的檢測(cè)53-55
• 2.3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論55-58
• 2.4 小結(jié)58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 第三章 基于兩性離子型羧酸配體和疊氮離子構(gòu)筑的配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及磁性研究63-89
• 3.1 前言63
• 3.2 基于疊氮離子和兩性離子羧酸配體構(gòu)筑的交替鏈配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及磁性63-74
• 3.2.1 配合物3和4的合成及一般表征63-64
• 3.2.2 配合物3和4的晶體學(xué)表格64
• 3.2.3 晶體3和4的結(jié)構(gòu)描述64-70
• 3.2.4 配位聚合物晶體3和4的磁性表征70-74
• 3.3 基于疊氮離子和兩性離子羧酸配體構(gòu)筑的三核配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及磁性74-84
• 3.3.1 配合物5和6的合成及一般表征74-75
• 3.3.2 配合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)75
• 3.3.3 晶體5和6的結(jié)構(gòu)描述75-80
• 3.3.4 配合物5和6的磁性表征及分析80-84
• 3.4 小結(jié)84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 第四章 基于一對(duì)同分異構(gòu)兩性離子羧酸配體的晶體合成89-103
• 4.1 前言89
• 4.2 基于兩個(gè)同分異構(gòu)二羧酸兩性離子有機(jī)配體的配位聚合物合成與結(jié)構(gòu)89-99
• 4.2.1 配合物7、8、9、10和11的的合成及一般表征89-91
• 4.2.2 配合物晶體7、8、9、10和11的結(jié)構(gòu)描述91-99
• 4.3 小結(jié)99-100
• 4.4 參考文獻(xiàn)100-103
• 第五章 總結(jié)103-104
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況104-105
• 致謝105

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