二唑类配体的Cu+/Cu2+/Zn2+配合物的合成、结构和性质研究

论文摘要

本论文设计并合成了三个二唑类配体, 2,2’-联咪唑（简称联咪唑, H2biim）、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡唑（简称联吡唑, H2Bpz）和3,5-吡唑二羧酸（H3Pzdc）。利用这些配体,在有或没有第二配体存在的情况下,与铜或锌盐反应,合成了11个从0维到3维的配位化合物。并对这些配合物的结构及X-射线粉末衍射、荧光光谱以及热性质进行了初步研究。通过产物的结构和性质的分析,得出了一些对同类配合物结构和性质设计有借鉴作用的结论。本论文主要内容分五章:在第一章中,简单地介绍了配位化学的研究进展、常用的配合物合成、表征方法以及影响配合物结构形成的因素。此后,重点介绍了联咪唑和联吡唑配合物的研究现状。最后,对本论文的选题意义作了简单阐述。第二章主要介绍了配合物1-3的合成和结构。本部分工作的设计思路是想探讨联咪唑在第二配体的存在下,不同溶剂中,与锌盐的水热反应规律。我们合成得到了三个不同维度的Zn（II）配合物。单晶X-射线衍射:配合物1 [Zn2（H2biim）2（HBtc）2]为零维的双核环状的配合物。其中,配体联咪唑作为二齿鳌合配体。配合物2 （[Zn2（Hbiim）（H2biim）（1,2-Bdc）0.5（H2O）2]n）为三维配位聚合物。其中,联咪唑作为μ2-桥连配体。而配合物3 （[Zn3（Btc）2（H2O）6]·2H2O）n为一维聚合物。其结构不包含联咪唑。基于配合物1-3的结构,我们对第二配体以及溶液酸碱性对Zn（II）与联咪唑配位的影响进行了分析。第三章主要介绍了配合物4和5的合成,晶体结构及荧光性质。本部分的主要目的是探讨不同化学计量比的联咪唑与CuI的反应的规律。从而,得到了两个配位聚合物。其中,4 （[Cu8（μ2-I）（μ3-I）6（μ6-I）（1,1’-DMBIM）3]n）为一个一维配合物,而5 （[Cu4（μ3-I）4（1,3-DMBIM）2]n）为一个三维配位聚合物。有趣的是:两个产物的结构分别显示了联咪唑的对称和不对称的二甲基化。而且,4展示了一个新颖的共顶点（vertex-sharing）双立方烷Cu8I7簇;5为以Cu4I4簇为结构单元的二重穿插的网络聚合物。这两个配合物在室温下都有基于Cu-Cu相互作用的荧光发射。第四章主要介绍了配合物6和7的合成,结构及热重分析。本章的主要目的是探讨温度对配合物生成的影响。基于在不同温度下,联吡唑和第二配体间苯二甲酸与硫酸铜的水热反应。我们得到了一个一维的三重螺旋配合物[Cu（μ2-H2Bpz）（μ2-1,3-Bdc）]n （6）和一个二维马鞍状结构的配合物[Cu（μ2-H2Bpz）0.5（μ2-1,3-Bdc）]n （7）。从而说明了:高温条件下,有利于热力学稳定的产物生成和证明了通过控制反应温度从相同的反应物出发可以得到具有不同结构和功能性的化合物的可能性。第五章主要介绍了配合物8-11的合成,结构以及9和11的荧光性质。五个配位化合物中,配合物8 [Zn2（Pzdc）2（H2O）4][（H3biim）2]为一零维双核配合物,其中,联咪唑没有参加配位,以共结晶分子存在。而配位聚合物[Zn2（Pzdc）（μ2-H2O）（μ2-biim）0.5]n （9）为三维。其中,联咪唑担当了桥基作用。配位聚合物[Zn2（μ2-H2Bpz）2Cl4·2H2O]n（10）为一一维螺旋结构。其中,联吡唑为桥基。与之相同,二维配合物[Zn（μ2-H2Bpz）（HPzdc）]n （11）也包含了联吡唑为桥基。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 配位聚合物的合成方法
• 1.2 影响配位聚合物结构的因素
• 1.3 配位聚合物常用的表征方法
• 1.4 联咪唑和联吡唑配体配合物的研究进展
• 1.4.1 2,2’-联咪唑配合物的研究进展
• 1.4.2 联吡唑的研究进展
• 1.5 本论文的选题目的和意义
• 参考文献
• 第二章 芳香羧酸第二配体和碱度对构筑基于联咪唑配合物的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂和仪器
• 2biim的合成'> 2.3 配体H₂biim的合成
• 2O₂H₂）·NaHSO₃·H₂O的制备'>2.3.1 （C₂O₂H₂）·NaHSO₃·H₂O的制备
• 2biim的制备'>2.3.2 配体H₂biim的制备
• 2.4 配合物的合成
• 2.5 配合物的表征
• 2.6 结果讨论
• 2.7 本章小结
• 参考文献
• 第三章 基于联咪唑多核铜碘簇研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验试剂和仪器
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 配合物的合成
• 3.4 配合物的表征
• 3.5 结果讨论
• 3.5.1 配合物的晶体结构分析
• 3.5.2 荧光分析
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于联吡唑的间苯二甲酸受温度控制的一维和二维铜配位聚合物
• 4.1 引言
• 4.2 实验试剂和仪器
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 2Bpz）的合成'>4.3 配体联吡唑（H₂Bpz）的合成
• 4.4 配合物的合成
• 4.5 配合物的表征和分析
• 4.6 结果讨论
• 4.6.1 晶体结构分析
• 4.6.2 热重分析
• 4.7 本章小结
• 参考文献
• 第五章 3,5-吡唑二羧酸和温度对基于二唑类配体配合物的结构，性质研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验试剂和仪器
• 5.2.1 实验试剂
• 5.2.2 实验仪器
• 5.3 配体 3,5-吡唑二羧酸的合成
• 5.4 配合物的合成
• 5.5 配合物的表征和分析
• 5.6 结果讨论
• 5.6.1 晶体结构分析
• 5.6.2 荧光分析
• 5.7 本章小结
• 参考文献
• 论文总结
• 攻读硕士学位期间发表和拟发表的论文
• 致谢