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1,2,3,4-丁烷四羧酸构筑金属—有机配位聚合物

2020-12-08阅读(523)

1,2,3,4-丁烷四羧酸构筑金属—有机配位聚合物

论文摘要

配位聚合物在气体吸附分离、荧光、催化、非线性光学、离子交换和电磁材料等领域有着巨大的应用前景,引起了广泛的关注。本文选择1,2,3,4-丁烷四羧酸作为柔性配体,利用扩散法和水热法,与多种过渡金属或稀土金属进行反应,合成了九个新颖配位聚合物。通过X-ray单晶衍射仪测定晶体结构,并进行了元素分析和红外光谱的表征,对部分聚合物进行了热重分析。第一章是文献综述,简单地描述了配位化学和金属有机配位聚合物的概念,发展与现状。介绍了配位聚合物在吸附与分离,手性,催化性能,以及荧光性能性质方面的发展现状。最后介绍了本论文的研究目的和意义。实验部分的第二章,利用1,2,3,4-丁烷四羧酸与过渡金属离子,稀土金属离子,通过扩散法制备了配位聚合物{[Zn2（BTCA）]·5H2O}n （1）, {[CeNa（BTCA） （H2O）3]·4H2O}n（2）。晶体结构分析显示这两个聚合物是具有孔洞的三维结构,由于孔洞的尺寸不同,对金属钠离子表现出不同的选择性。第三章利用Pd2+与1,2,3,4-丁烷四羧酸在常温和水热的条件下反应,分别合成聚合物{[Pb（BTCA）0.5·H2O]·H2O}n （3）, {[Pb（BTCA）0.5)]}n（4）。其中化合物3中配体保持无手性构象,而化合物4中的配体转变为具有手性的构象。第四章通过不同的反应条件,制备了五个Cd2+和1,2,3,4-丁烷四羧酸的聚合物,{Cd（BTCA）0.5}n （5）, {[Cd2（BTCA）·3H2O]}n （6）, {[Cd2（BTCA）·4H2O]·2H2O}n （7）, {Cd（BTCA）0.5（2,2-bpy）（H2O）}n （8）, {[Cd（BTCA）0.5（1,10-phen）（H2O）]·H2O}n（9）。X-ray单晶衍射显示聚合物5和6三维结构,7是二维结构,而8和9具有二维超分子层结构。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 配位化学的基本概述
  • 1.2 超分子化学的基本概念
  • 1.3 金属有机配位聚合物（MOFs）
  • 1.3.1 吸附与分离
  • 1.3.2 催化性能
  • 1.3.3 荧光性能
  • 1.3.4 异构体的分离
  • 1.4 本学位论文工作研究意义
  • 第2章 用1,2,3,4-丁烷四羧酸合成微孔MOFs
  • 2.1 研究背景
  • 2.2 合成原料
  • 2.3 测试仪器和方法
  • 2.4 MOFs 的合成与表征
  • 2（BTCA）]·5H2O}n（1）'>2.4.1 化合物{[Zn2（BTCA）]·5H2O}n（1）
  • 2O）3]·4H2O}n（2）'>2.4.2 化合物{[CeNa（BTCA）（H2O）3]·4H2O}n（2）
  • 2.5 晶体结构测试
  • 2.6 晶体结构解析
  • 2（BTCA）]·5H2O}n（1）的结构'>2.6.1 {[Zn2（BTCA）]·5H2O}n（1）的结构
  • 2O）3]·4H2O}n（2）的结构'>2.6.2 {[CeNa（BTCA）（H2O）3]·4H2O}n（2）的结构
  • 2.7 化合物1 和2 的热重分析
  • 2.8 结果讨论
  • 2+合成MOFs'>第3章 1,2,3,4-丁烷四羧酸与P62+合成MOFs
  • 3.1 研究背景
  • 3.2 合成原料
  • 3.3 测试仪器和方法
  • 2+合成MOFs'>3.4 1,2,3,4-丁烷四羧酸与金属P62+合成MOFs
  • 0.5·H2O]·H2O}n（3）'>3.4.1 化合物{[Pb（BTCA）0.5·H2O]·H2O}n（3）
  • 0.5]}n（4）'>3.4.2 化合物{[Pb（BTCA）0.5]}n（4）
  • 3.5 晶体结构测定
  • 3.6 晶体结构解析
  • 0.5·H2O]·H2O}n（3）的二维结构'>3.6.1 {[Pb（BTCA）0.5·H2O]·H2O}n（3）的二维结构
  • 0.5]}n（4）的三维结构'>3.6.2 化合物{[Pb（BTCA）0.5]}n（4）的三维结构
  • 3.7 理论计算
  • 3.8 结果讨论
  • 2+合成MOFs'>第4章 1,2,3,4-丁烷四羧酸与Cd2+合成MOFs
  • 4.1 研究背景
  • 4.2 合成原料
  • 4.3 测试仪器和方法
  • 4.4 化合物5，6，7，8，9 的合成与表征
  • 0.5}n（5）'>4.4.1 化合物{Cd（BTCA）0.5}n（5）
  • 2（BTCA）·3H2O] }n（6）'>4.4.2 化合物{[Cd2（BTCA）·3H2O] }n（6）
  • 2（BTCA）·4H2O]·2H2O}n（7）'>4.4.3 化合物{[Cd2（BTCA）·4H2O]·2H2O}n（7）
  • 0.5（2,2’- bpy）（H2O）}n（8）'>4.4.4 化合物{Cd（BTCA）0.5（2,2’- bpy）（H2O）}n（8）
  • 0.5（1,10-phen）（H2O）]·H2O }n（9）'>4.4.5 化合物{[Cd（BTCA）0.5（1,10-phen）（H2O）]·H2O }n（9）
  • 4.5 晶体结构测试
  • 4.6 晶体结构解析
  • 0.5}n（5）的三维结构'>4.6.1 {Cd（BTCA）0.5}n（5）的三维结构
  • 2O]}n（6）的三维结构'>4.6.2 {[Cd2（BTCA）·3H2O]}n（6）的三维结构
  • 2（BTCA）·4H2O]·2H2O}n（7）的二维结构'>4.6.3 化合物{[Cd2（BTCA）·4H2O]·2H2O}n（7）的二维结构
  • 0.5（2,2-bpy）（H2O）}n（8）的二维结构'>4.6.4 化合物{Cd（BTCA）0.5（2,2-bpy）（H2O）}n（8）的二维结构
  • 0.5（1,10-phen）（H2O）]·H2O }n（9）的结构描述'>4.6.5 化合物{[Cd（BTCA）0.5（1,10-phen）（H2O）]·H2O }n（9）的结构描述
  • 4.7 结果讨论
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 化合物的原子坐标，键长，键角表
  • 攻读硕士学位期间撰写和发表的论文

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