试析水热条件下金属-有机配位聚合物的合成

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1、赢两l⑧中国近代第所大学天毕大薯TlANdlNUNIVERSTY硕士学位论文学科专业：丝堂工艺作者姓名：7j链指导教师：韭垒三塾撞天津大学研究生院2006年1月摘要金属一有机配位聚合物是由金属中心离子与有机配体自组装而形成的。金属一有机配位聚合物新颖的多样结构导致其许多特殊的性能。本文通过水热法合成了一系列具有新型结构的金属一有机配位聚合物，并通过红外光谱、元素分析、x．射线单晶衍射和热重分析等分析方法，对其的结构和热稳定性进行了表征。利用单一配体邻苯二甲酸、均苯三甲酸和异烟酸合成了四种简单的金属一有机配位聚合物：(1)【C

2、d(1，2-BDC)2·H20】n，(2)[Cd2Na2(BTC)2(H20)4]n，(3)【Cd(Cm402N)2·4H20]。，(4)[Co(C6n402N)2·4H20]。。其中，配合物(2)具有双核中心，并且多齿配体均苯三甲酸中羧基具有两种配位形式。研究了影响水热合成的条件：pH值、反应温度、反应时间、降温速率、反应物的摩尔比和反应容器等的影响，确定了合成适合X射线衍射尺寸的单晶的反应条件：反应前电磁搅lh，160～180℃下恒温水热反应4天，降温速率为CC／h。利用线性双齿配体4,4’．联吡啶、咪唑等合成了四种混配

3、的金属一有机配合物：(5)【Mn(4，4’bipy)(1，3-BDC)]n，(6)[Cd(4，4’-bipy)(C3H4N2)2]n，(7){【cd(4，4'-bipy)(CH3coo)2]‘H20}n，(8)[Zn(1,2·BDC)(C3I-14N2)2]。。配合物(5)、(6)和(7)通过分子间氢键连接以及舡兀堆积作用形成三维结构，配合物(8)是通过咪唑配体和邻苯二甲酸形成一维链状结构。利用2，2’．联吡啶合成了三种混配的金属一有机配位聚合物：(9)[Zn2(OH)①TC)(2，2'-bipy)】Ⅱ，(10)【Cd(C2

4、H204)(2，2’-bipy)]。，(11)【CdBr2(2，2’一bipy)]n，分别具有三维、二维和一维结构。配合物(9)中的Zn(ID具有两种不同的配位环境，多齿配体均苯三甲酸中羧基的氧原子具有多种配位形式。关键词：金属一有机配位聚合物水热合成结构表征配体ABSTRACTMetal-organiccoordinationpolymersateatypeofself-assemblyformedbyorganicligandsandmetalions．Diversified5tructuresofthecoordina

5、tionpolymersresultinunusualpropertiesofthenovelmaterials．Inthisthesis，elevenmetal—organiccoordinationpolymerswithnovelstructuresWel'ehydrothermallysynthesized．StructureandthermalstabilizationoftheelevenkindsofcoorOinafionpolymerswerecharacterizedbymanykindsofanalys

6、ismethods，suchasinfraredspectra,elementanalysis，X-raysinglecrystaldiffractionandthermalgravityanalysis．Foursimplemetal-organiccoordinationpolymersWet@synthesizedusing1,2·HzBDC(1，2·benzendicarboxylicacid)、H3BTC(1，3，5-benzentricarboxylieacid)andisonicotinicacid．There

7、aretwomentale,entersincoordinationpolymer(2)andthecarboxyloftheH3BTCligandhavetwocoordinatedstyles．Moreover,severalfactorsinthehydrothermalsynthesishavebeenstudied：pHvalue、actiontemperature、actiontime、coolingrate、moleproportionofthereactantandreactionvessel．111econ

8、ditionofhydrothermalreactionofwhichproductsaresuitedforsingle-crystalX-raystudyWasconformed．髓epHofthesolutionwasadjustedto6．5andtheresultingsuspe