稀土-线型含氮羧酸配体-过渡金属配位聚合物的合成与表征.pdf

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1、分类号学校代码10542密级学号2鱼Q墨量2鱼2衄稀土一线型含氮羧酸配体一过渡金属配位聚合物的合成与表征Syntheses，StructuresandCharacterizations。’Lanthanide-TransitionMetalCoordinal"OlLantIIaninsitiOnoorOinarmnPolymersofLinearN-containingCarboxylateLigands研究生姓名陈浩民指导教师姓名、职称张漫波副教授学科专业研究方向有机化学有机合成湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一一年五月。本工作得到了国家自然科学基金[2087104

2、6]、湖南省教育厅科学研究项[了[06C514]和湖南师范大学青年优秀人才培养计划基金[20lo．01—2012]资助1摘要金属．有机配位聚合物作为一种新型功能材料，是由金属中心离子与有机配体间通过配位键作用或其它化学力作用而形成的。它们键合方式多样，得到的金属．有机配位聚合物结构也丰富多彩，并且具有许多特殊的性能。本论文致力于研究稀土、线型含氮羧酸配体和过渡金属离子在水热条件下的自组装行为，探索目标化合物在光学和磁学等方面的潜在性能。我们分别采用异烟酸、4．吡啶．4．基苯甲酸为配体，在水热条件下与稀土离子和铜离子自组装，得到了23例配位聚合物。通过元素分析、X．射线单晶

3、衍射、红外、荧光和热重等分析手段，对目标化合物进行了组成、结构和性能方面的表征。1．选择异烟酸为配体，与稀土氧化物和氯化铜作用，水热合成得到了7个三维结构的稀土．铜的异金属配位聚合物：[Ln2Cu413(rr07(H20)]n和[LaCu3．513(1N)3．5(H20)3’H20]n(Ln=Nd(1，6)，La(2，5)，Pr(3)，Eu(7)，Gd(4)；HIN=异烟酸)。2．在探索4．吡啶．4基苯甲酸配体与稀土、过渡金属配位行为的研究中，得到的五个二维层状结构的稀土醋酸盐化合物：【Ln(OAc)S04(H20)2n(Ln=La(8)，Pr(9)，Nd(10)，Sm(

4、11)，Eu(12)；HOAc=醋酸)。其中化合物12具有很好的荧光性能。3．以4．吡啶．4．基苯甲酸为配体，氢氧化铜为铜源，得到5个异质同晶稀土一铜异金属配位聚合物：[LnCuI(pyba)2(OAc)·H20]n(Ln=Nd(13)，Pr(14)，Sm(15)，Eu(16)，Gd(17)；Hpyba=4-吡啶-4-基苯甲酸；HOAc=醋酸)．在这些化合物中，I‘成功参与配位，和铜离子形成二聚体单元。4．在前面实验的基础上，继续以4．吡啶一4．基苯甲酸为配体，碘化亚铜为铜源，得到了6个包含稀土．铜异金属链状簇单元的配位聚合物：[Ln2(pyba)8Cu3(OH)4·2H

5、20]n(Hpyba=4一吡啶-4一基苯甲酸，(Ln=La(18)，Pr(19)，Nd(20)，Sm(21)，Eu(22)，Gd(23))。关键词：异烟酸；4．吡啶．4一基苯甲酸；水热合成；异核金属；镧系元素；铜ABSTRACTFunctionalmetal-organiccoordinationpolymers(MOCPs)areassembledfrommetalcentersandorganicligandsviacoordinationbondsandotherchemicalforces．Inrecentyears，manyMOCPswithnovelstruc

6、turesandspecialpropertieshavebeensynthesized．Thispaperfocusonthesynthesisandpropertiesoflanthanide(4f)--coppercoordinationpolymerswithlinearN--containingcarboxylateasligands．Byusingisonicotinicacidor4-(pyridin-4·y1)benzoicacidasligands，wesynthesizedaseriesof3d一4fcoordinationpolymersinhydr

7、othermalcondition，andcharacterizedthembyelementalanalysis，X-Raydiffraction，IR,fluorescenceandthermalanalysiseta1．1．Seventhree．dimensional3d．4fheterometalliccoordinationpolymerswereobtainedbychoosingisonicotinicacidasligand，namely[Ln2Cu413(IN)7(H20)】nand[Ln2Cu716(IN)