论文摘要
配合物因具有明确有序的微观结构以及在荧光、催化、吸附、磁性以及非线性光学等方面具有广阔的应用前景而受到人们的广泛关注。在构建配合物的过程中，配体的选择、设计是至关重要的，它不仅影响配合物的合成，而且还影响配合物的结构、稳定性和性能等问题。近年来，配体与金属盐构筑多维、多核结构的功能配合物是热门的研究课题之一。本论文选取了多配位点的偶氮配体4-（8-羟基喹啉-5-偶氮）-苯磺酸（H2QBS），桥联配体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸（o-MAABA）以及多齿配体2-咪唑乙酸（Hima），根据三种配体的结构特点，将它们分别与金属盐反应，得到一系列配合物和配位聚合物。根据这些配合物的结构特点，研究了相应配合物的紫外、荧光等物理化学性能。选取其中溶解性较好的配合物，进一步将其制备成器件，研究了它们的电存储性能。主要结果简述如下：一、以金属盐和4-（8-羟基喹啉-5-偶氮）-苯磺酸（H2QBS）进行反应，合成了5个配位聚合物：三维网状的配位聚合物[Na2（QBS）（H2O）2]n（1），二维层状的配位聚合物{[Pb（QBS）（DMSO）]·2（iPrOH）}n（2·2iPrOH），一维链状的配位聚合物{[Zn（QBS）（DMSO）]·2DMSO}n（3·2DMSO），一维梯状的配位聚合物[Mn（QBS）（iPrOH）（DMSO）]n（4）和一维链状的配位聚合物[Cd2（QBS）2（DMSO）2（H2O）4]n（5）。这五个配位聚合物都经红外光谱、元素分析等方法进行表征并测定了单晶结构。研究表明，这些配位聚合物对蓝光（450nm）和紫外光（365nm）有较好的光稳定性。但是对高能量254nm的紫外光却不稳定，随着254nm光源的照射，配合物发生了解离，溶液颜色也褪去。另外，研究了配体H2QBS和配位聚合物3的电存储性能，它们都表现出二进制WORM型存储性能。二、以金属盐和桥联配体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸o-MAABA以及1,10-菲啰啉（1,10-Phen）进行反应，分别得到了6个配合物：Zn（o-MAABA）2Phen（6,单核结构），[Cd（o-MAABA）22H2O]2（7,双核结构），{[Pb2Cl（o-MAABA）2（Phen）4] Cl}2H2O（82H2O,双核结构），[Pb（NO3）（o-MAABA）（Phen）]n（9,1D链状结构），Mn2Cl3（Phen）3（o-MAABA）（H2O）0.5（10,双核结构）和[Cu2（Phen）2（OH）2]2（o-MAABA）（11,双核结构）。通过红外光谱、元素分析等手段对其进行了表征，并测定了它们的单晶结构。对配合物6-11的固体荧光性质进行了研究。配合物6，用352nm的激发光进行照射时，其最大发射波长约在524nm处。配合物7，当用330nm激发时，其最大发射位于452nm处。配合物9，当用390nm激发时，其最大发射位于479nm和584nm处。配合物10，当用423nm激发时，其最大发射位于494nm处。这可能是由于金属和配体之间发生了电荷转移引起的（LMCT）。另外，以o-MAABA为单体制备了聚邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸（P（o-MAABA）），研究其与配合物Cu（Phen）Cl2组装材料的电存储性能，它表现出二进制WORM型存储性能。三、以金属盐和多齿配体2-咪唑乙酸（Hima）以及4,4’-连吡啶反应，共得到了9个配位聚合物：[Pb3（imaH）2Cl6]n（12,2D层状结构），[Pb（ima）2（NO3）2]n（13,1D链状结构），[Li2H（ima）2（H2O）2Cl]n（14,1D链状结构），[Zn（imaH）（ima）Cl]n（15,1D链状结构），[Cd（imaH）Cl2]n（16,1D链状结构），[M（ima）2]n（（17, M=Fe;18, M=Co），2D层状结构），[Pb2（4,4’-bipy）（ima）（NO3）3]n（19,3D网状结构）和[Ag4（4,4’-bipy）3（ima）2（NO3）2（H2O）2]n（20,3D网状结构）。这些配合物都经过了红外光谱、元素分析等表征，并测定了它们的单晶结构。在这几个配位聚合物中，12,15,16,19和20都展现了较好的荧光性能,12,15,16这三个配合物在最大激发波长（λex）390nm激发下，荧光的最大发射波长分别为455nm，425nm和550nm，19在最大激发波长（λex）346nm激发下，荧光的最大发射波长为550nm，20在最大激发波长（λex）369nm激发下，荧光的最大发射波长为550nm。这可能是由于金属和配体之间发生了电荷转移引起的（LMCT）。四、设计合成了功能高分子聚（4-（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮）吡啶)（PAzo-py），并与配合物Cu（Phen）Cl2和Mn（Phen）2Cl2进行自组装，通过旋涂成膜，制备了三明治结构电存储器件ITO/PAzo-py/Al，ITO/PAzo-py-Cu（Phen）Cl2/Al和ITO/PAzo-py-Mn（Phen）2Cl2/Al。对其电存储性能进行了测试，结果发现聚合物PAzo-py本身是稳定的二进制WORM型存储，当与配合物Cu（Phen）Cl2或Mn（Phen）2Cl2组装后变成了三进制，实现了“2+1”设计思路，即在不影响原有材料存储性能的条件下，引入存储新机制，形成三进制存储，进而实现高密度存储。
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中文摘要Abstract目录第一章 文献综述第一节 引言第二节 配位聚合物的结构和性能研究1.2.1 三维网状的配位聚合物的结构和性能研究1.2.2 二维层状的配位聚合物的结构和性能研究1.2.3 一维链状的配位聚合物的结构和性能研究第三节 功能配体设计及相应配合物性能研究1.3.1 功能配体设计及相应配合物的荧光性能研究1.3.2 功能配体设计及相应配合物的非线性光学性能研究第四节 配合物在电存储材料中的应用研究1.4.1 单核（多核）配合物在电存储材料中的应用研究1.4.2 配合物与高分子掺杂材料在电存储材料中的应用研究1.4.3 侧链型高分子配合物在电存储材料中的应用研究第五节 论文选题的意义和研究内容1.5.1 本论文选题的意义1.5.2 本论文研究的内容参考文献第二章 4-（8-羟基喹啉-5-偶氮）-苯磺酸配位聚合物的制备及其光稳定性和存储性研究第一节 引言第二节 实验部分2.2.1 试剂和仪器2.2.2 配体 4-（8-羟基喹啉-5-偶氮）-苯磺酸（H2QBS）的合成2（QBS）（H2O）2]n（1）的合成'>2.2.3 配位聚合物[Na2（QBS）（H2O）2]n（1）的合成iPrOH）}n（2·2iPrOH）的合成'>2.2.4 配位聚合物{[Pb（QBS）（DMSO）]·2（iPrOH）}n（2·2iPrOH）的合成n（3·2DMSO）的合成'>2.2.5 配位聚合物{[Zn（QBS）（DMSO）]·2DMSO}n（3·2DMSO）的合成iPrOH）（DMSO）2]n（4）的合成'>2.2.6 配位聚合物[Mn（QBS）（iPrOH）（DMSO）2]n（4）的合成2（QBS）2（DMSO）2（H2O）4]n（5）的合成'>2.2.7 配位聚合物[Cd2（QBS）2（DMSO）2（H2O）4]n（5）的合成2.2.8 晶体结构的测定第三节 结果与讨论2.3.1 合成讨论2.3.2 晶体结构2QBS 和配位聚合物 1-5 在 DMSO 溶液中的的紫外吸收光谱以及光稳定性研究'>2.3.3 配体 H2QBS 和配位聚合物 1-5 在 DMSO 溶液中的的紫外吸收光谱以及光稳定性研究2.3.4 X-射线多晶衍射分析2.3.5 配合物 1-5 的热稳定性研究2QBS 和配位聚合物 3 的电存储性能'>2.3.6 配体 H2QBS 和配位聚合物 3 的电存储性能第四节 本章结论参考文献第三章 邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸和金属盐构筑的配合物及其性能研究第一节 引言第二节 实验部分3.2.1 试剂和仪器3.2.2 配体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸（o-MAABA）的合成2（Phen） （6）的合成'>3.2.3 配合物 Zn（o-MAABA）2（Phen） （6）的合成2·2H2O]2（7）的合成'>3.2.4 配合物[Cd（o-MAABA）2·2H2O]2（7）的合成2Cl（o-MAABA）2（Phen）4]·Cl}·2H2O （8·2H2O）的合成'>3.2.5 配合物{[Pb2Cl（o-MAABA）2（Phen）4]·Cl}·2H2O （8·2H2O）的合成3）（o-MAABA）（Phen）]n（9）的合成'>3.2.6 配合物[Pb（NO3）（o-MAABA）（Phen）]n（9）的合成2Cl3（Phen）3（o-MAABA）（H2O）0.5（10）的合成'>3.2.7 配合物 Mn2Cl3（Phen）3（o-MAABA）（H2O）0.5（10）的合成2（Phen）2（OH）2]2（o-MAABA） （11）的合成'>3.2.8 配合物[Cu2（Phen）2（OH）2]2（o-MAABA） （11）的合成3.2.9 聚邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸（P（o-MAABA））的合成2[17]组装材料的制备'>3.2.10 聚邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸（P（o-MAABA））与配合物 Cu（Phen）Cl2[17]组装材料的制备3.2.11 晶体结构的测定第三节 结果与讨论3.3.1 光谱表征3.3.2 晶体结构3.3.3 配合物 6-11 的热稳定性及荧光性质2/Al 的电存储性能'>3.3.4 电存储器件 ITO/P（o-MAABA）-Cu（Phen）Cl2/Al 的电存储性能第四节 本章结论参考文献第四章 柔性配体 2-咪唑乙酸、金属盐以及 4, 4’-连吡啶构筑的配位聚合物及其荧光性质研究第一节 引言第二节 实验部分4.2.1 试剂和仪器3（imaH）2Cl6]n（12）的合成'>4.2.2 配位聚合物[Pb3（imaH）2Cl6]n（12）的合成2（NO3）2]n（13）的合成'>4.2.3 配位聚合物[Pb（ima）2（NO3）2]n（13）的合成2H（ima）2（H2O）2Cl]n（14）的合成'>4.2.4 配位聚合物[Li2H（ima）2（H2O）2Cl]n（14）的合成n（15）的合成'>4.2.5 配位聚合物[Zn（imaH）（ima）Cl]n（15）的合成2]n（16）的合成'>4.2.6 配位聚合物[Cd（imaH）Cl2]n（16）的合成2]n（17, M = Fe; 18, M = Co）的合成'>4.2.7 配位聚合物[M（ima）2]n（17, M = Fe; 18, M = Co）的合成2（4, 4’-bipy）（ima）（NO3）3]n（19）的合成'>4.2.8 配位聚合物[Pb2（4, 4’-bipy）（ima）（NO3）3]n（19）的合成4（4, 4’-bipy）3（ima）2（NO3）2（H2O）2]n（20）的合成'>4.2.9 配位聚合物[Ag4（4, 4’-bipy）3（ima）2（NO3）2（H2O）2]n（20）的合成4.2.10 晶体结构的测定第三节 结果与讨论4.3.1 合成讨论4.3.2 光谱分析4.3.3 晶体结构4.3.4 配位聚合物 12-20 的热稳定性，纯度及荧光性质第四节 本章结论参考文献第五章 聚（4-（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮）吡啶)和配合物自组装及在电存储材料中多进制研究第一节 引言第二节 实验部分5.2.1 试剂和仪器5.2.2 4 -（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮)吡啶（Azo-py）的合成5.2.3 聚 4-（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮)吡啶（PAzo-py）的合成[24]2的自组装'>5.2.4 不同比列的聚 4-（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮)吡啶（PAzo-py）与配合物Cu（Phen）Cl2的自组装第三节 结果与讨论2组装体系的表征'>5.3.1 聚 4-（4-甲基丙烯酰氧基）-偶氮)吡啶（PAzo-py）和 PAzo-py 与配合物 99Cu（Phen）Cl2组装体系的表征2的电存储性能'>5.3.2 聚合物 PAzo-py 和 PAzo-py-Cu（Phen）Cl2的电存储性能2Cl2/Al 的电存储性能'>5.3.3 ITO/PAzo-py-Mn（Phen）2Cl2/Al 的电存储性能第四节 本章结论参考文献全文总结5.1 本文总结5.2 展望攻读学位期间论文发表和整理情况附录一：配合物 1-20 的 TGA 曲线附录二：配合物 CCDC NO. 列表致谢
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标签：配合物论文; 光稳定论文; 荧光论文; 电存储论文;
以氮杂环/羧（磺）酸为配体的配合物的合成及光/电性能研究
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