次级构筑单元.doc

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1、次级构筑单元(SBUs)金属离子拥有空轨道，可以接受孤对电子或多个不定域电子。一般情况下，金属离子的配位数往往可以从简单的二配位到复杂的九配位。配位模式也是多种多样，常见的有：直线型，平面三角形，平面四边形，四面体形，三角双锥形，四方锥形、八面体形等(Scheme1)。因此，可以根据金属离子的配位模式，有目的的选择金属离子，设计合成特定结构的MOFs。例如：选择Cu+、Ag+、Au+等配位数较少的离子(采取线性配位模式)，往往得到一维的结构，而选择Zn2+、Cu2+、Co2+等配位数较高的离子，往往可以得到三维结构，如果选择更高配位数的稀土盐，那么配合物的结构更加多元化。Scheme1Thec

2、oordinationmodesofmetalions.在MOFs中，次级构筑单元(SBUs)是指具有一定几何形状的结构单元，被看作是点的延伸。一般情况下，我们主要研究的是无机的SBUs，常常是指金属离子被官能团连接形成的结构单元。例如：在MOF-5的结构中，四个ZnO4四面体通过一个共同的顶点和六个羧基碳原子形成一个八面体SBUZn4O(CO2)6(Figure1)。Figure1ConstructionoftheMOF-5framework.Top,theZn4O(CO2)6cluster.Left,asaballandstickmodel.Middle,thesamewiththeZn4

3、(O)tetrahedronindicatedingreen.Right,thesamebutnowwiththeZnO4tetrahedraindicatedinblue.Bottom,oneofthecavitiesintheZn4(O)(BDC)3,MOF-5,framework.通常情况下，SBUs是通过稳定的金属-氧键或者金属-氮键形成的双核或者多核的构建单元。所以SBUs有利于提高结构的稳定性，且能够产生更多的配位点，对于整体框架的延伸起到促进作用。同时，SBUs的体积比单一金属离子体积大，可以诱导得到较大孔隙的结构。目前，多种多样的SBUs被报道(Figure2)。相同的配体与不

4、同的金属离子，因连接方式不同往往得到不同的SBUs，使得最终配合物结构也不相同。因此，SBUs的多样性为制备结构性能各异的配合物，提供了有利条件。Figure2TherepresentationofSBUs.