以氮杂环羧磺酸为配体配合物合成及光电性能研究

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1、博士学位论文论文题目以氮杂环/羧(磺)酸为配体的配合物的合成及光/电性能研究研究生姓名陈洪霞指导教师姓名路建美徐庆锋专业名称应用化学研究方向光电功能材料及功能高分子合成论文提交日期2013年5月以氮杂环/羧(磺)酸为配体的配合物的合成及光/电性能研究中文摘要以氮杂环/羧(磺)酸为配体的配合物的合成及光/电性能研究中文摘要配合物因具有明确有序的微观结构以及在荧光、催化、吸附、磁性以及非线性光学等方面具有广阔的应用前景而受到人们的广泛关注。在构建配合物的过程中，配体的选择、设计是至关重要的，它不仅影响配合物的合成，而且还影响配合物的

2、结构、稳定性和性能等问题。近年来，配体与金属盐构筑多维、多核结构的功能配合物是热门的研究课题之一。本论文选取了多配位点的偶氮配体4-(8-羟基喹啉-5-偶氮)-苯磺酸(H2QBS)，桥联配体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸(o-MAABA)以及多齿配体2-咪唑乙酸(Hima)，根据三种配体的结构特点，将它们分别与金属盐反应，得到一系列配合物和配位聚合物。根据这些配合物的结构特点，研究了相应配合物的紫外、荧光等物理化学性能。选取其中溶解性较好的配合物，进一步将其制备成器件，研究了它们的电存储性能。主要结果简述如下：一、以金属盐和4-(8-羟

3、基喹啉-5-偶氮)-苯磺酸(H2QBS)进行反应，合成了5个配位聚合物：三维网状的配位聚合物[Na2(QBS)(H2O)2]n(1)，二维层状的配位聚合物ii{[Pb(QBS)(DMSO)]·2(PrOH)}n(2·2PrOH)，一维链状的配位聚合物i{[Zn(QBS)(DMSO)]·2DMSO}n(3·2DMSO)，一维梯状的配位聚合物[Mn(QBS)(PrOH)(DMSO)]n(4)和一维链状的配位聚合物[Cd2(QBS)2(DMSO)2(H2O)4]n(5)。这五个配位聚合物都经红外光谱、元素分析等方法进行表征并测定了单晶

4、结构。研究表明，这些配位聚合物对蓝光(450nm)和紫外光(365nm)有较好的光稳定性。但是对高能量254nm的紫外光却不稳定，随着254nm光源的照射，配合物发生了解离，溶液颜色也褪去。另外，研究了配体H2QBS和配位聚合物3的电存储性能，它们都表现出二进制WORM型存储性能。二、以金属盐和桥联配体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸o-MAABA以及1,10-菲啰啉(1,10-Phen)进行反应，分别得到了6个配合物：Zn(o-MAABA)2(Phen)(6,单核结构)，[Cd(o-MAABA)2·2H2O]2(7,双核结构)，{[Pb

5、2Cl(o-MAABA)2(Phen)4]·Cl}·2H2OI中文摘要以氮杂环/羧(磺)酸为配体的配合物的合成及光/电性能研究(8·2H2O,双核结构)，[Pb(NO3)(o-MAABA)(Phen)]n(9,1D链状结构)，Mn2Cl3(Phen)3(o-MAABA)(H2O)0.5(10,双核结构)和[Cu2(Phen)2(OH)2]2(o-MAABA)(11,双核结构)。通过红外光谱、元素分析等手段对其进行了表征，并测定了它们的单晶结构。对配合物6-11的固体荧光性质进行了研究。配合物6，用352nm的激发光进行照射时，其

6、最大发射波长约在524nm处。配合物7，当用330nm激发时，其最大发射位于452nm处。配合物9，当用390nm激发时，其最大发射位于479nm和584nm处。配合物10，当用423nm激发时，其最大发射位于494nm处。这可能是由于金属和配体之间发生了电荷转移引起的(LMCT)。另外，以o-MAABA为单体制备了聚邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸(P(o-MAABA))，研究其与配合物Cu(Phen)Cl2组装材料的电存储性能，它表现出二进制WORM型存储性能。三、以金属盐和多齿配体2-咪唑乙酸(Hima)以及4,4’-连吡啶反应，共

7、得到了9个配位聚合物：[Pb3(imaH)2Cl6]n(12,2D层状结构)，[Pb(ima)2(NO3)2]n(13,1D链状结构)，[Li2H(ima)2(H2O)2Cl]n(14,1D链状结构)，[Zn(imaH)(ima)Cl]n(15,1D链状结构)，[Cd(imaH)Cl2]n(16,1D链状结构)，[M(ima)2]n((17,M=Fe;18,M=Co)，2D层状结构)，[Pb2(4,4’-bipy)(ima)(NO3)3]n(19,3D网状结构)和[Ag4(4,4’-bipy)3(ima)2(NO3)2(H2O)

8、2]n(20,3D网状结构)。这些配合物都经过了红外光谱、元素分析等表征，并测定了它们的单晶结构。在这几个配位聚合物中，12,15,16,19和20都展现了较好的荧光性能,12,15,16这三个配合物在最大激发波长(λex)390nm激发下，荧光的最大发射波长分