含镉/钴金属有机框架材料的构筑、结构解析及性能研究

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金属—有机框架材料(MOFs)沟通了无机化学与有机化学,集基础研究与应用研究于一体。手性MOFs作为配位聚合物的一个重要分支,因其具有迷人的拓扑结构以及在选择性催化、分子识别、光电、磁性、主客体交换及分子导体方面具有潜在的应用,受到了人们的广泛关注。然而由于手性配体合成难、价格贵,非手性配体合成时结构难预料等原因使其发展缓慢,迄今为止有关手性MOFs,尤其是单一手性MOFs的报道还不多。  本论文采用溶剂热技术合成了11个含芳香多羧酸的金属-有机框架材料,解析了其单晶结构,利用元素分析、红外光谱、粉末衍射、热重分析等手段进行了表征,并对相关化合物的的荧光、二阶非线性光学以及磁学性质等进行了初步的研究。我们的工作总结如下:  第一章:简要介绍了配位化学的发展,金属有机配位聚合物的应用。对手性和磁性多羧酸金属有机框架材料进行了简要概述,并提出了本课题的研究思路以及所取得的主要成果。  第二章:主要研究利用手性模板剂小分子诱导构筑单一手性的金属有机框架。我们重点研究以D(L)-氨基丙醇为模板剂,在溶剂热条件下合成出六种结构新颖、单一手性多孔的金属有机框架:[Cd3K3(D-HAPA)3(m-BDC)6(EtOH)3]n(1D),[Cd3K3(L-HAPA)3(m-BDC)6(EtOH)3]n(1L),{(D-HAPA)2[Cd2Cs(D-HAPA)(m-BDC)4]·(EtOH)}n(2D),{(L-HAPA)2[Cd2Cs(L-HAPA)(m-BDC)4]·(EtOH)}n(2L),[(L-HAPA)2Cd4(OBA)5]n(3),[Cd4(m-BDC)4(L-APA)2]n(4)。它们均呈现出丰富的结构和一定的性能,并通过圆二色谱进一步证实1D和1L、2D和2L是具有单一手性的对映体。  第三章:基于Co(Ⅱ)离子和柔性芳香羧酸4,4'-氧联苯二甲酸(H2OBA)配体,通过加入第二配体,成功地合成出了化合物5-9:[Co2(OBA)2(EtOH)3(H2O)]n(5),[Co3(OBA)3(L-APA)2]n(6),{[Co3(OBA)(Py)2]·(EtOH)3}n(7),{[Co3(OBA)(3-NH2-PY)2]·(EtOH)3}n(8),[Co(OBA)(H2O)]n(9)。第二配体的加入使得化合物具有一定的孔隙。  第四章:对本论文工作进行概括总结,并展望下一阶段的工作重点。  
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