试析有机羧酸和含氮配体构筑的mofs合成与结构表征

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1、天津大学硕士学位论文有机羧酸和含氮配体构筑的MOFs合成与结构表征姓名：王贞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：韩金玉20070101中文摘要金属一有机配位聚合物是一类由金属中心离子与有机配体自组装而成的新型固体材料，在光学材料、气体储存材料及催化材料等领域具有广阔应用前景。本文通过水热法和扩散法合成了9种具有新型结构的金属．有机配位聚合物，并通过红外光谱、X射线单晶衍射和热重分析等分析方法，对其结构和热稳定性进行了表征。(I)通过扩散法和水热法，利用丁二酸和含氮杂环配体咪唑、4,4’．联吡啶(4,4’-bipy)和邻菲罗啉(Phcn)合成了三种金属一有机配位聚合物：

2、(1)[Cu(succinicacid)(Im)2]n，(2)[Cd(succinicacid)(4，4'-bipy)]。，(3){[Cu2(succirticacid)(Phen)2(H20)2](N03)2}。。其中Cu2十为四配位数，Cd2+为六配位数。羧酸类与含氮杂环类化合物作为混合配体，形成复杂结构的配合物，克服了单独使用含氮杂环中性配体时骨架不稳定的缺点。(II)通过水热法，利用芳香羧酸均苯三甲酸(H3BTC)、间苯二甲酸(1,3-H2BDC)和含氮杂环配体2，2’-联吡啶(2，2'-bipy)、Phen合成了三种金属一有机配位聚合物：(4)[Zn(BTC)(2

3、，2’一bipy)(H20)]。，(5)[Cd2(1，3一BDC)2(Phen)2]n，(6)[Zn7(BTC)4(2，2’-bipy)4(OH)2]。。其中Zn2+为五配位和六配位数，Cd2+为六配位数。2，2’-bipy和Phen易于与金属离子螯合配位。(III)通过扩散法和水热法，利用芳香羧酸l’4，5，8．萘四甲酸(NTC)、l，3．H2BDC、H3BTC并11含氮杂环配体咪唑、Phen、2,2'-bipy合成了三种金属一有机配位聚合物：(7)[Cu2(Imho。10NTC。3H20]。，(8)[Co(succinicacid)(H20)4]。，(9)[Zn(Iso

4、nicotinicacid)2(H20)4]。。其ePCu2+为五配位数，cd+为五配位数，Zn2+为六配位数。这三种金属配位聚合物均通过分子间氢键连接以及兀．7c堆积作用形成三维结构。关键词：金属一有机配位聚合物合成扩散法水热法结构表征ABSTRACTMOFsareatypeofself-assemblyformedbyorganicligandsandmetalions．Tlleyareanewtypeofsolidmaterial，whichhaveanextensiveapplicationprospectinthefieldsofopticmaterials，ga

5、s-savingmaterialsandcatalyzers．Inthisthesis，9MOFswithnovelstructureswerehydrothermallysynthesized．Thestructuresandthermalstabilizationsofthecoordinationpolymerswerecharacterizedbymanykindsofanalysismethods，suchasinfraredspectra,X-raysinglecrystaldiffractionandthermalgravityanalysis．(I)Thre

6、ekindsofMOFswhoseligandsweresuccinicacidandligandswithNatomsincludingIm，4,4’-bipyandPhenweresynthesizedbyevaporatedcrystallizationmethodandhydrothermalmethod：(1)[Cu(succinicacid)(Im)2]n，(2)[Cd(succinicacid)(4，4’-bipy)]。，(3){[Cu2(succinJcacid)(Phen)2(H20)2](N03)2}。，wherethecoordinationnumbe

7、rofCuz+isfour,andofCd2+issix．CarboxylicacidandligandswithNatomswereusedtogethertosynthesizecomplicatedstructures，whichconqueredtheshortcomingoftheligandswithNatomsthatmaycausetheunstabilityof也eMOFs．(II)ThreekindsofMOFswhoseligandswerearomaticcarboxylicacidsinc