实验十三 金属配位聚合物的水热合成、结构及性质研究(~30学时)

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1、实验十三金属配位聚合物的水热合成、结构及性质研究（~30学时）一、实验目的及要求1.利用水热法合成金属配合物，并得到其单晶体。2.掌握对金属配合物进行表征的一般方法。3.利用荧光光谱仪研究铕配合物的光致发光性质。4.学会利用Xp程序对晶体的结构特点进行分析与描述。5.利用配位滴定法测定样品中金属离子的含量。6.掌握化学论文的撰写格式及各部分的要点，以一篇论文的形式提交实验结果。二、实验原理化学是一门能够创造新物质及分子聚集体的科学，探索新的合成方法与合成结构新颖、具有分子美学或实际用途的新型分子等方面的研究，一直是化学研究最重要的部分。水热

2、合成是一类处于常规溶液合成技术和固相合成技术之间的温度区域的反应，通常在120～260°C的自生压力下进行。在该实验条件下，溶剂的粘性减小，从而增强了溶质的扩散过程，有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体。通过调节水热和溶剂热的反应温度（压力随之改变）、体系的pH、反应时间及物料比例，可以使非常难溶的化合物结晶出来，获得一般方法得不到的新颖配合物。而物质的结构决定物质的物理化学性质和性能，物理化学性质和性能是物质结构的反映。只有充分了解物质的结构，才能深入认识和理解物质的性能，才能更好地改进化合物和材料的性质与功能，设计出性能优良的新化合物

3、和新材料。因此，X-射线单晶结构分析变得愈为重要。而利用Xp程序对单晶结构数据进行分析处理，对于科研工作者已经变得较为普遍了。下表中列出常用的Xp指令及其含义。常用Xp指令指令含义ARAD用于画空间填充图时指定原子的半径ATYP指定分子中的原子将如何在telp中被表示。常用的格式是：ATYPtypecolorKEYWORDSTypecode可以是－4～10间的任意值Colorcode可以是0～10间的任意值，如0为黑色，1为绿色等KEYWORDS用于指定所定义的原子，如$Cu（所有的铜原子），C1toC12等CELL显示晶胞参数CENT计算

4、并显示所指定原子的中心位置，如CENTC1toC5将计算这5个原子的中心点坐标DRAW画图，可将.plt文件转化成能在word中插入的图形文件ENVIENVIdeltaKEYWORDS计算出KEYWORDS所指定原子与在其半径加上delta值范围内所有原子或Q峰的距离，该指令对于寻找氢键、相邻分子间的短距离接触等非常有帮助EXIT退出XP程序FMOL这通常是进入XP程序后使用的第一个指令，它从code.res文件读出晶胞参数和原子坐标等信息，并建立起原子间的连接方式。当两个原子间的距离小于两个原子的半径之和加上delta值时，这个原子将被认

5、为是有成键作用。缺省的delta值是0.5。FMOL0.6表示delta＝0.6Å42GROWGROWdeltaKEYWORDS利用晶体的对称性，找寻出对称相关的原子并组装出完整的分子，delta的缺省值是0.5Å。当分子或原子位于特殊的位置时，使用该指令可以产生完整的分子HELP求助指令，键入help后XP会列出所有的指令；HELP具体指令（如HELPfmol）将显示fmol指令的具体功能和用法INFO显示所用原子和Q峰的坐标和位移参数等信息JOINJOINbond－typeKEYWORDS用于改变原子间键的表示方式，或强制性让两个原子相

6、连接。缺省的bond－type是1，表示实线，2：空心线，3：虚线。如JOIN3Cu1O2（给Cu1和O2原子间连上虚线，Cu1和O2原子间实际上可以有成键作用，也可以没有）；JOIN2Cu1（所有与Cu1原子连接的键都被表示为空心线）LABLLABLcodesize将定义SFIL，TELP指令如何标注原子和标注字体的大小。Code告诉程序哪些原子将被标注和原子的序号是否有括号。Code＝0：没有任何标注；1：不标注氢原子，原子序号不用括号；2：不标注氢原子，原子序号用括号；3：标注氢原子，原子序号不用括号；4：标注氢原子，原子序号用括号L

7、INELINEtwoatoms计算出两个原子间的连线公式，计算结果以和先前计算的连线或平面间形成的夹角大小表示，并被保存，如LINECu1O1[ent],LINECu1O2[ent],LINECu1O3[ent]将计算出Cu1-O1,Cu1-O2,Cu1-O3三个矢量间的夹角。LINK该指令基本等同于JOIN指令，唯一的不同是LINK的缺省值是6（虚线）MATR用于指定所希望显示的取向矩阵。MATR[ent]给出所显示图形的取向，MATRa11a12a13a21a22a23a31a33[ent]将图形转换成所定义的取向，MATR1，2或3表

8、示沿着晶胞的a，b或c轴方向观看或投影图形MPLNMPLNKEYWORDS计算所指定原子所形成的最小二乘平面，并计算该平面与先前用MPLN或LINE指令所计算的平面的法线或矢量所