含功能基团分子材料的设计、制备及表征.pdf

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中文摘要会属一有机配位聚合物作为一种新型的分子材料,以其独特的结构可剪裁性、丰富的拓扑结构和在离子交换、气体存储、分子磁学、多相催化、非线性光学、手性拆分等领域的巨大潜在应用受到广泛的关注,成为当前化学的一个重要领域。本文设计、合成和表征了三元羧酸配体:.三一。.羧基苯氧基.,蝗杭,.三.。.羧基苯胺基,一三嗪。在均夯返娜碳原子上分别引入含有羧基的芳醚侧链,得到具有三重旋转对称性的八极分子,此有机配体功能基团之间的央角都是的特殊构型。金属中心选择有多种配位数和配位方式,能与含琋给体的配体形成牢固的配位键,并且廉价易得,低毒低污染的钴、镍、铜、锌等二价离子。配体在适当的溶剂中与过渡金属配合,然后经水洗涤,得到个配合物,经过元素分析、⑸涔馄追治觥⑷,同时研究了他们的荧光性能。关键词:配位聚合物合成表征
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第滦髀材料中起着异军突起的地位合成和表征,而且人们对这类配合物的研究继续保持浓厚的兴趣。材料是人类赖以生存和生产的物质基础,人们总在不断探求新的材料。历史证明,每当人们发现一种关键性新材料并应用之时,社会生产和人类文明便随之发生巨大飞跃。在充满生机的擞纪,现代科学技术突飞猛进的发展,迫切需要研究小型化、智能化、高集成、高密度存储、高密度传输及功能化的新型材料。长期以来,以原子和离子为媾础的无机材料取得了重大进展,例如超导体。永磁性体头窍咝怨庋Ь錖雀新技术材料。从分子水平上研究具有光、电、热、磁等功能特性的分子材料近些年来才受到重视并已成为当前化学的一个重要领域。分子材脊—是由分子所制备并保持了母体分子骨架的功能材料⋯。它们一般是将各种不同组份、结构和尺寸的分子或其聚集体作为基块在低温下通过溶液和有机会属或配位化学的软合成方法而制备和组装的。这些基块间的相互作用赋予分子材料以新的独特性质。近年来,随着研究弱相互作用的超分子化学的发展,使得用键合作用介于弱相互作用和共价键间的配合物作为分子基快,通过分子识别、选择性变换和传输等方式而组装成特有构造和功能的体系成为可能,从而使以金属和配体相结合的配合物为基块所组装的分子材料在功能分子羧酸是构筑此类配合物的常用配体。羧基不仅具有丰富多彩的配位形式,还可与金属离子自组装成多核的次级结构单元,从而构造出各种结构的配合物网络。迄今已有大量的羧酸与衾属离子所形成的配合物被
岸烈籑≮贛恍腗:【大致可归结为三大类,,单齿配位时羧基的两个狾键不再保持自由离子的等价地位,其随着湎哐苌浞ǖ募际鹾屠砺鄣姆⒄梗咕费芯拷鹗趑人崤浜物的结构成为可能,羧基的几种配位方式逐渐被发现。如今人们已发现羧如图所示中的一个氧原子与金属离子间的距离短于另一个氧原子,可用图表示。~个典型的例子乙酸锂水合物,其中的两个狾键长分别是sШ吓湮辉侗鹊コ菖湮簧偌猿乞细I偌R般认为,羧酸与金属离予所有可能的配位形式中,螯合配位是虽刁;利的。这是由于螫合羧基四元环张力大而不稳定,为了减少螯合所引起的张力,通常形成不对称螯合的配位方式,如】。.。图斟羧基的配位方式
.人崤湮痪酆衔锏淖槌氧原予进一步与金属离子配位,形成图甀镜娜菖湮唬⑼ǔQ所示的,桥联配位方式可以使两个金属处于相对较近的位置,,并容易形成多聚结构,这两种配位形式的典型例子分别是。和!7捶磁湮环绞较嗟鄙偌馐且蛭金属离子受到烷基明显的排斥作用所致。另外,以双齿桥联方式配位的伸为多聚结构。配位聚合物是由金属离予和配体通过配位键组装而成的配位化合物。配位聚合物因其具有多种多样的结构形式和独特的光、电、磁等性质,而在主客体化学、分子磁学、多相催化和非线性光学等领域有着巨大的应用前景。并且在某些领域已经得到了许多有实际应用的新材料。目前,己有大量的文献对这些方面的研究成果做了报道。从组成看,配位聚合物可划分为两个部分:无机组分和有机组分。.无机组分无机组分主要指金属中心,即金属离子,或由金属离子与某些配体的配位位点作用所形成的特定的离子组合。有时金属单元还可以互相连接,形成更大的、甚至无穷的金