苯二乙酸異構體構筑的金屬有機配合材料研究.pdf

1、金屬有機框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs,也稱為配位聚合材料)作為材料科學研究的新方向,已經(jīng)越來越廣泛地吸引了材料學家和化學家的研究興趣,究其原因在于其良好的結構可裁性和潛在的應用價值。目前,人們利用晶體工程學原理通過分子組裝已經(jīng)得到各種具有特定結構的MOFs材料,并借助選擇功能性的金屬中心和含有功能官能團的有機配體賦予了其光、電、磁、手性拆分和催化、識別等功能。但是由于無機和有機組件的多樣性以及組裝

2、體結構與功能的未知性等,關于配合材料仍有大量的相關研究工作尚需要開展。
　　本論文依據(jù)分子工程原理,在課題組原有工作基礎上,以過渡金屬(Zn2+、Cd2+、Pb2+)為節(jié)點,苯二乙酸異構體為分子構建基塊,并輔以作為連接器的含氮配體為有機組件,設計和合成了13種結構新穎的金屬有機羧酸配合材料:一維配合材料[Zn(1,2-pda)(biim-3)]n(6);二維配合材料[Cd(1,2-pda)(bix)]n(3),[Cd(1,3-pd

3、a)(bix)0.5(H2O)]n(4),{[Cd(1,2-pda)(biim-5)]·H2O}n(7),{[Zn(1,3-pda)(biim-4)]·3H2O}n(8),[Cd(1,3-pda)(biim-6)0.5(H2O)]n(10),{[Cd(1,4-pda)(biim-3)]·H2O}n(11);三維配合材料[Pb(1,3-pda)(H2O)]n(1),{[Cd2(1,3-pda)3(H2O)]·H2O}n(2),[Cd(1,

4、4-pda)(bix)]n(5),{[Cd2(1,3-pda)2(biim-5)2]·H2O}n(9),{[Zn(1,4-pda)(biim-4)]}n(12),{[Cd(1,4-pda)(biim-6)]·H2O}n(13),(1,2/3/4-H2pda=1,2/3/4-Phenylenedlacetic acid, bix=1,4-Bis(imidazol-1-ylmethyl)benze, biim-3=1,3-Bis(imida

5、zol)propane, biim-4=1,4-Bis(imidazol) butane, biim-5=1,5-Bis(imidazol)pentane, biim-6=1,6-Bis(imidazol)hexane)。通過紅外、元素分析、X-射線衍射、熱分析和熒光光譜等技術對其結構和性能進行了研究,揭示了苯二乙酸異構體對該類晶態(tài)材料的晶體結構、拓撲類型及性能的影響規(guī)律:羧基位置異構時較小的空間位阻及具有更好柔性的中性配體在自組裝中更