芳香羧酸配位聚合物的合成、结构及性质的研究

论文摘要

近年来,关于配位聚合物晶体材料的设计、合成及性质的研究十分活跃,芳香族羧酸配体能够采用灵活多样的配位与金属离子进行配位,从而表现出了结构丰富的特点,因而合成得到的新材料在催化和磁性等领域有着潜在的应用价值。第一部分首先简要概述了配位聚合物的基本概念,配位聚合物的分类,配位聚合物的合成方法和影响因素,以及配位聚合物的研究热点与趋势等及本论文的研究内容。第二部分以均苯三甲酸、硫酸铜、硫酸镍和硫酸钴为原料,采用水热法合成了三个新的配合物Cu（BTC）2·3H2O （B1）, Ni3（BTC）3·12H2O （B2）Co3（BTC）3·12H2O（B3）,用红外光谱和元素分析进行了表征。采用单晶衍射X-射线对B1和B2进行表征,晶体结构表明,两个配合物都呈现出一维Z字链状的和二维的层状结构。在配位聚合物B1中,Cu（Ⅱ）采用的是五配位的畸变的三角双锥的构型,而在配位聚合物B2中,Ni（Ⅱ）采用的是六配位的畸变的把八面体的构型。第三部分以邻苯二甲酸,硫酸锰和硫酸锌为原料,邻菲噣啉作为辅助配体,合成了两个新的配合物[Mn（BDC·phen）]·H2O （D1）和Zn[（BDC·phen）·H2O] （D2）,并用红外光谱、元素分析进行了表征,单晶衍射X-射线表明D2具有一维链状结构,Zn（Ⅱ）采用的是六配位的畸变的八面体的构型。第四部分应用所合成的B1和D1作为催化剂,对苯酚羟基化反应催化性能进行了研究,两种催化剂对苯酚羟基化反应有着较好的催化效果,并表现出一定的催化选择性,同时对配位聚合物B2在5-300K的范围内进行了磁性方面的研究,配合物的变温磁化率测量表明,Ni（Ⅱ）离子之间存在着反铁磁相互作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1 概述
• 1.1 配位聚合物的分类方法
• 1.1.1 按空间拓扑结构类型进行分类
• 1.1.2 按照不同配体的种类进行分类
• 1.2 配位聚合物的合成方法
• 1.2.1 常规挥发法
• 1.2.2 水热法和溶剂热法
• 1.2.3 凝胶法
• 1.2.4 微波法
• 1.2.5 超声法
• 1.3 影响配位聚合物结构的因素
• 1.3.1 反应物配比的影响
• 1.3.2 溶液pH值的影响
• 1.3.3 反应温度的影响
• 1.3.4 配阴离子的影响
• 1.3.5 模板分子的影响
• 1.4 配位聚合物的应用
• 1.4.1 气体吸附的应用
• 1.4.2 催化方面的应用
• 1.4.3 生物医药方面的应用
• 1.4.4 纳米材料方面的应用
• 1.4.5 分子识别方面的应用
• 1.4.6 磁性材料方面的应用
• 1.5 本论文研究的目的及其意义
• 参考文献
• 第二章 均苯三甲酸配位聚合物的合成及其晶体结构
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器和试剂
• 2.1.2 配合物的合成
• 2.2 配合物的表征
• 2.2.1 红外分析
• 2.2.2 元素分析
• 2.3 晶体结构测定
• 2.4 晶体结构讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 邻苯二甲酸配位聚合物的合成及其晶体结构
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器和试剂
• 3.1.2 配合物的合成
• 3.2 配合物的表征
• 3.2.1 红外分析
• 3.2.2 元素分析
• 3.3 晶体结构测定
• 3.4 晶体结构讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 芳香羧酸配位聚合物催化及磁性的研究
• 4.1 催化性质的研究
• 4.1.1 试剂与仪器
• 4.1.2 反应液组分的分析方法
• 4.1.3 相对校正因子的测定
• 4.1.4 实验的主要原理
• 4.2 影响因素
• 4.2.1 反应介质的影响
• 4.2.2 反应温度的影响
• 4.2.3 催化剂用量的影响
• 4.2.4 双氧水/苯酚（mol）的影响
• 4.2.5 反应时间的影响
• 4.3 磁性性质的研究
• 本章小结
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间发表的论文
• 致谢