探索卤代芳香酸配体桥联的金属有机骨架材料的合成与性质的研究

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1、江南大学硕士学位论文卤代芳香酸配体桥联的金属有机骨架材料的合成与性质的研究姓名：张洁申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郑昌戈20080701摘要摘要金属有机骨架(MOFs)材料是一类具有广阔应用前景的新型多孔材料，特别是在催化剂、传感器和气体储存等领域。本文对含卤代芳香羧酸配体的金属有机骨架材料进行了合成，并对配合物的结构和性质进行了研究。合成了2，3，5，6一四氯对苯二甲腈、2，4，6．三氯一1，3，5．苯三甲腈和2，4，6．三溴．1，3，5．苯三甲腈三种有机配体，其结构经IR和元素分析表征。以2，3，5，6．四氯对苯二甲酸为原料，经酰氯

2、化、氨解、脱水3步反应合成得到2，3，5，6．四氯对苯二甲腈，总收率为72．5％。以均三甲苯为原料，经氯化、溴化、氧化、酰氯化、氨解、脱水等步骤合成得到2，4，6．三氯一1，3，5一苯三甲腈，总收率为32．8％。以均三甲苯为原料，经溴化、水解、氧化成醛，再成肟，然后肟脱水生成2,4，6．三溴．1，3，5．苯三甲腈，总收率为21．7％。以2，3，5，6．四氯对苯二甲腈为配体，与Cd(N03)2-4H20通过溶剂热法合成得到配合物[Cd(C8C1404)(C5H5N)3]n，产率为82％(以Cd为基准计算)，通过元素分析、IR和单晶X．射线衍射的测定对

3、其结构进行了表征，并研究了其荧光性质和热稳定性质。配合物的基本结构单元中，中心Cd(II)离子采取六配位的形式，分别与来自2个双齿配位的2，3，5，6．四氯对苯二甲酸羧基上的氧原子，1个单齿配位的2，3，5，6．四氯对苯二甲酸羧基上的氧原子和3个吡啶上的氮原子配位，形成一个扭曲的八面体。配合物中羧酸配体以反式单齿和螯合双齿两种配位模式与Cd(II)离子桥联成一维锯齿链状结构。固定配体和配合物的激发波长分别为282nm和287nm，测定了配体和配合物的荧光效应，配合物的荧光强度显著增强。对配合物进行热重分析，低于180℃时基本上没有重量损失，这表明配

4、合物有较高的热稳定性。通过对上述配体及配合物的合成、结构和性质的研究，使我们对其性质有了较深的了解，也为我们进一步的研究工作奠定了基础。关键词：对苯二甲腈；1，3，5．苯三甲腈；金属有机骨架；合成；晶体结构；荧光AbstractAbstractAsanewtypeofporousmaterials，metal—organicframeworks(MOFs)haveseveralpotentialapplicationsintheareasofcatalysis，sensors，andgasstorage．InthispapeLMOFswithhal

5、ogen—substitutedaromaticcarboxylateligandsweresynthesized．Furthermore，theresearchworkaboutstructureandpropertiesofthemweredone．Threekindsoforganicligandsof2，3，5，6一tetrachloroterephthalonitrile，1,3，5一trichloro一2,4，6-tricyanobenzeneandl，3，5一tribromo一2，4，6一tricyanobenzeneweresynt

6、hesized．ThestructureswerecharacterizedbyIRandelementalanalysis．With2，3，5，6一tetrachloroterephthalicacidasrawmaterial，2,3，5，6一tetrachloroterephthalonitrilewassynthesizedinthree-stepreaction，sulfonylchlorination，ammonolysisanddehydration，correspondently．Thetotalyieldisupto72．5％．T

7、hroughchlorination，bromination，oxidation，sulfonylchlorinationammonolysisanddehydration，1，3，5-trichloro一2，4，6-tricyanobenzeneWasobtainedfromstartingmaterialmesitylene．Thetotalyieldreachesto32．8％．AldehydeWasalsogainedfrommesit37leneasrawmaterialthroughbromination，hydrolysisandox

8、idation．Throughdehydrationreactionofoximefromaldehyde，1,3，5-t