论文摘要
将有机组分和无机组分相结合,可以形成结构新颖并具有优良性能的无机-有机杂化材料。实践证明这些材料不仅在分子工程学具有重大意义,而且在催化、吸附、电子导体、磁学、光化学、生物化学及生物制药等领域有着广阔的应用前景。过去几十年以来,由于具有丰富的结构以及在二阶非线性光学材料方面的实际应用,硼酸盐材料一直是一个迅速发展的研究领域。然而,与无机硼酸盐相比,无机-有机杂化硼酸盐的合成、结构以及应用的研究相对很少。因此,探索合成无机-有机杂化硼酸盐,对于发现新型功能材料具有重要意义。本文采用水热（溶剂热）或者熔融硼酸的方法,合成出了7个无机-有机杂化的硼酸盐。此外,用水热法合成出了1个无机-有机杂化的磷酸盐。使用红外光谱,X射线粉末衍射,X射线单晶衍射,粉末倍频,热分析等手段对这些化合物进行了表征和晶体结构测定。（1）分别以三乙烯二胺、三乙烯四胺为结构导向剂,合成出了2个无机-有机杂化的硼酸盐, [C6H13N2][B5O6（OH）4] （1）和[C8H22N4][B5O6（OH）4]2 （2）。化合物1中,[B5O6（OH）4]–之间通过氢键形成三维超分子网络,质子化的[C6H13N2]+填充于无机孔道中。此晶体属于非中心对称的空间群（Cc,No. 9）,具有非线性光学性质,其非线性光学系数与磷酸二氢钾（KDP）相当。此化合物为首例具有非线性光学性质的分立结构的非金属硼酸盐。在化合物2中,起始物三乙烯四胺在反应中发生了奇特的环化反应,生成了1,4–二（2-氨基乙基）哌嗪。（2）采用溶剂热的方法,合成出5个以过渡金属配合物为模板剂的硼酸盐,[M（en）3][B5O6（OH）4]2·2H2O （M=Zn（3）,Co,Ni,Cd）和[Zn（CH3COO）（TETA）][B5O6（OH）4] （4）。它们都含有[B5O6（OH）4]–,五硼酸根阴离子之间通过氢键形成三维超分子网格,配合物阳离子填充于网格中。（3）对水热合成无机-有机杂化磷酸盐方面进行了初步探索,成功合成出了1个无机-有机杂化的磷酸锰,[Mn2（C12H8N2）2（H1.5PO4）2（H2PO4）] （5）,此化合物结构中含有晶体学上通过桥氢原子与带有两个OH基团的磷原子的2次轴。扭曲的三角双锥形的MnO3N2和四面体形的PO4通过共用顶角氧原子形成了分立的双核结构。分子之间通过氢键和π–π相互作用堆积成三维结构。