基于钒/钼氧酸盐阴离子构筑含锌配合物的合成、晶体结构及性质表征

论文摘要

将多金属氧酸盐阴离子作为配体用于合成金属配合物是近些年来人们关注的研究课题。本论文基于钒/钼氧酸盐阴离子单元,引入配位构型多变的金属Zn（Ⅱ）离子,采用水热合成方法构筑合成了八种锌配合物,通过X-射线衍射技术确定了它们的晶体结构,利用元素分析（ICP）、红外光谱（FI-IR）、热重-差热（TG-DTA）等分析手段对晶体进行了表征和性质研究。1.基于四面体构型{VO4}3-阴离子构筑了两个锌配合物[Zn3V2O8（H2O）4]（1）和[Zn2VO4（OH）]（2）。它们皆为三维结构,{VO4}3-阴离子为Zn中心提供氧原子从而形成锌氧簇。配合物1结构中含有一维Zn-O-Zn螺旋链和十元孔道,而2结构中含有由Zn4O3OH立方体构建的锌氧簇层,这种锌氧簇层结构至今未见报道。由此可见,单核{VO4}3-阴离子可以作为多齿配体用于配合物的合成中。2.基于单核{MoO4}2-阴离子构筑了两个具有一维构象异构的锌配合物[Zn（dpa）MoO4]（3）和[Zn（dpa）MoO4]·0.5H2O（4·0.5H2O）（dpa=2,2′-dipyridylamine）。配合物3与4中的一维链通过dpa中N-H基团和MoO4中O原子间的氢键作用连接成二维结构。而4中,在层间的水分子与链中MoO4的O原子间也存在着氢键作用。这种氢键作用不仅在构建三维骨架中起到一定的作用,同时在一定程度上影响了配合物的构象变化。3.基于无限一维{VO3}nn-链构筑了两个具有同分异构的含锌配合物[Zn（dpa）V2O6]（5）和[Zn（dpa）V2O6]（6）（dpa=2,2′-dipyridylamine）。配合物5的{VO3}nn-阴离子链呈正弦波形,{Zn（dpa）}2+连接在同一{VO3}nn-链的波峰间和波谷间形成一维带状结构。而配合物6的{VO3}nn-阴离子链显示了螺旋结构,{Zn（dpa）}2+连接相邻的螺旋链形成二维层,左、右螺旋链分别分布在相邻层中。配合物5和6的结构研究再次例证了{VO3}nn-阴离子链具有配位和构型多样性。4.基于扩展钒氧和钼氧酸盐阴离子构筑了两个具有二维结构的含锌配合物[Zn（dpa）V3O8.5]（7）和[Zn（bpy）Mo3O10]（8）（dpa=2,2′-dipyridylamine,bpy=2,2′-dipyridyl）。配合物7的{V3O8.5}2-阴离子由共边的{VO5}构成的梯状钒氧链通过{V2O7}单元连接而成,具有新颖未见报道的无限二维层状结构。配合物8的无限的{Mo3O10}2-阴离子链由共边相连的{MoO6}八面体和{MoO5}四方锥构成的梯状带和共角连接其两侧的{MoO4}四面体构成。两个配合物中的Zn中心分别显示了六面体和八面体几何构型。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 基于分立钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的发展概况
• 1.1.1 单核钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的结构研究
• 1.1.2 低核钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的结构研究
• 1.1.3 多核钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的结构研究
• 1.2 基于扩展钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的发展概况
• 1.2.1 一维链状钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的结构研究
• 1.2.2 二维层状钒/钼氧酸盐阴离子构筑配合物的结构研究
• 1.3 应用
• 1.4 课题选择依据和目的
• 1.5 实验用试剂和测试手段
• 1.5.1 试剂
• 1.5.2 测试手段
• 4}^3-构筑锌氧簇配合物的合成、晶体结构和表征'>第二章 基于{VO₄}^3-构筑锌氧簇配合物的合成、晶体结构和表征
• 2.1 引言
• 2.2 合成
• 3V₂O₈（H₂O）₄]（1）的合成'>2.2.1 [Zn₃V₂O₈（H₂O）₄]（1）的合成
• 2VO₄（OH）]（2）的合成'>2.2.2 [Zn₂VO₄（OH）]（2）的合成
• 2.3 结构
• 2.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 2.3.2 晶体结构
• 2.4 表征
• 2.4.1 IR光谱
• 2.4.2 TG分析
• 2.5 小结
• 4}^2-构筑锌配合物的合成、晶体结构和表征'>第三章 基于{MoO₄}^2-构筑锌配合物的合成、晶体结构和表征
• 3.1 引言
• 3.2 合成
• 4（3）的合成'>3.2.1 [Zn（dpa）MoO₄（3）的合成
• 4]·0.5H₂O（4·0.5H₂O）的合成'>3.2.2 [Zn（dpa）MoO₄]·0.5H₂O（4·0.5H₂O）的合成
• 3.3 结构
• 3.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 3.3.2 晶体结构
• 3.4 表征
• 3.4.1 IR光谱
• 3.4.2 TG分析
• 3.5 小结
• 3}_n^n-链构筑锌配合物的合成、晶体结构和表征'>第四章 基于{VO₃}_n^n-链构筑锌配合物的合成、晶体结构和表征
• 4.1 引言
• 4.2 合成
• 2O₆]（5）的合成'>4.2.1 [Zn（dpa）V₂O₆]（5）的合成
• 2O₆]（6）的合成'>4.2.2 [Zn（dpa）V₂O₆]（6）的合成
• 4.3 结构
• 4.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 4.3.2 晶体结构
• 4.4 表征
• 4.4.1 IR光谱
• 4.4.2 TG分析
• 4.5 小结
• 第五章 基于扩展钒/钼氧酸盐阴离子构筑锌配合物的合成、晶体结构和表征
• 5.1 引言
• 5.2 合成
• 3O_8.5]（7）的合成'>5.2.1 [Zn（dpa）V₃O_8.5]（7）的合成
• 3O₁₀]（8）的合成'>5.2.2 [Zn（bpy）Mo₃O₁₀]（8）的合成
• 5.3 结构
• 5.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 5.3.2 晶体结构
• 5.4 表征
• 5.4.1 IR光谱
• 4.4.2 TG分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文