金属有机配合物的合成及晶体培养

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1、第4期金属有机配合物的合成及晶体培养9金属有机配合物的合成及晶体培养田龙吴晓青施雪军丁浩(中北大学研究生院化学系，山西太原，030051)摘要金属有机配合物因具有独特的催化活性、光学特性、磁学性质和生物学性质等而受到人们的广泛关注。它们在磁性材料、发光材料、非线性光学材料、微孔材料的研制方面扮演着重要的角色。本文详细介绍了金属有机配合物的6种合成方法及它们各自的优缺点，总结出了晶体生长的几种关键因素并对各种因素进行了详细的分析。关键词：金属配合物合成方法晶体当前多种无机物如金属氧化物等被广泛应用于1．1常规溶液反应法光电子材料、分离和催化等过程。由于这些材料是此方法是

2、合成配合物的最常用、最简便的方法。由无机元素组成的，其结构的改造和修饰难度很大，即将金属盐和配体溶解在适当的溶剂中，通过溶液难以根据实际需要来控制其大小、形状以及物理化中的自组装得目标产物，它包括降温法、蒸发法、气学特性。而有机化合物则具有优良的分子剪裁与修相扩散法、液层扩散法等。此方法适用于溶解度和饰的功能，但它们却在坚固性与稳定性等方面具有温度系数均较大的物质。(1)蒸发法：通过缓慢蒸发明显的缺点。如何将元机和有机化合物两者互补的将溶剂不断移去，使溶液达到过饱和状态而析出晶性能结合起来，构筑结构可塑、稳定、坚固的新型杂体：(2)气相扩散法：将金属盐与有机配体(如芳

3、香羧化材料已成为无机化学与材料科学领域中的重要研酸)溶于适当溶剂中，将气态碱性物质(如三乙胺)扩究课题。无机材料和有机材料在众多领域中都有应散进该溶剂中使有机配体脱去质子而与金属离子配用，无杌广有机杂化材料同样具有诱人的应用前景，位得到产物；(3)液层扩散法：即将金属盐和配体溶目前的研究趋势主要集中在与光电磁性质有关的材于不同的溶剂中，然后将一种溶液小心地置于另一料、催化材料、分子识别、生物传导材料、仿生材料、种溶液上方，两种溶液问通过相互扩散发生反应得分子筛等领域。到产物L1]。近年来，随着晶体工程理论研究的不断深化及其在分子识别、分子材料和分子器件的研究和开发1．

4、2水热合成法中日益广泛的应用，晶体工程已成为设计组装各种水热合成法是近几年所发展起来的制备配位聚光、电、磁、离子交换、催化等新型功能材料的主要合合物的一种优秀的合成手段，水热合成新技术最初成策略。是地质和矿物学家用于在实验室里对地质和矿物形成过程进行模拟。随着研究的深入和石英单晶的水1金属有机配合物的合成方法热合成成功，水热方法在沸石的合成中已经取得了对于金属有机配合物的合成，常用方法有常规丰硕的成果。水热合成的重点已经转移到利用水热溶液反应法、水热法、溶剂热法、流变相反应法、电化反应条件合成某些具有特殊物理性质和功能的晶体学合成方法、微波和紫外光照方法等。‘材料。水

5、热反应，典型条件为在自身压力下，温度介于100—260~C之间。在这种条件下，水的粘度减万方数据10四川化工第15卷2012年第4期小，扩散过程加强，从而有利于固体的溶剂萃取和晶相合成]。固相合成方法具有产率高、节省溶剂、污体生长。由于在这种条件下，各物质的溶解度的差染小、便于操作和控制的优点。张瑞平通过用低温异变小，使得各种简单的前驱体以及大量的有机和／固相合成方法合成了四种芳香羧酸配合物_g]。或无机的结构指导剂可被引入到水热体系中_2j，张1．6微波和紫外光照方法丽[3]等采用水热法合成了具有二维和三维结构的配水热／溶剂热方法培养配合物晶体过程中，辅以位超分子配

6、合物。微波和紫外技术，不仅可以增大配体溶解性还可能1．3溶剂热法改变配位反历程，生成具有新颖结构的配位产物[10j溶剂热法指在水热法的基础上，用有机溶剂代Chang等人利用微波合成法制备多孑L配位聚合物，替水作为反应介质，用类似水热合成的原理来制备发现该方法不仅效率高，制得产物性能更加优异，且目标化合物的一种新方法。有机溶剂在反应过程中所得结构难以利用常规方法合成出来口；MacGilli—与水热法不同的是溶剂热法所用到的溶剂多数为有vray等利用紫外技术，使含有烯键的桥联配体在配机溶剂。溶剂热合成常用到的溶剂有：氨、醇类(甲位聚合过程中同时发生原位的二聚反应，生成含有

7、醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甘油)、胺类(如乙二四元环配体的配位聚合物[1。胺、N，N_二甲基甲酰胺、乙醇胺)、二甲亚砜、环丁2影响晶体培养的因素砜、吡啶等[4]。有机溶剂在反应过程中既是反应的介质，又起到了矿化剂的作用。有机溶剂带有不同2．1杂质的影响的官能团，种类繁多，具有不同的极性，不同的介电杂质在结晶过程中一般是难以避免的，广义上常数和不同的沸点、粘度等，性质差异很大，可大大的杂质还应该包括溶剂本身。杂质是不能消除的，地增加合成路线和合成产物结构的多样性。以有其对晶体的影响是多方面的。它既可以影响溶解度机溶剂替代水，不仅扩展了水热技术的应用