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1、空旷骨架硼酸盐的模板合成、结构与表征魏丽2015年01月中图分类号：O641UDC分类号：544空旷骨架硼酸盐的模板合成、结构与表征作者姓名魏丽学院名称化学学院指导教师杨国昱教授答辩委员会主席胡长文教授申请学位理学博士学科专业物理化学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年01月Templatedsynthesis,StructureandCharacterizationofBorateswithOpenFrameworkCandidateName:LiWeiSchoolorDepartment:SchoolofChemistry
2、FacultyMentor:Prof.Guo-YuYangChair,ThesisCommittee：Prof.Chang-WenHuDegreeApplied:DoctorofScienceMajor：PhysicalChemistryDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰
3、写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学博士学位论文摘要开放骨架硼酸盐材料是一类新型的多功能材料，由于其丰富的结构和独特的理化性质(矿物、半导体、非线性光学性质等)受到人们的关注。为了开发有应用价值的硼酸盐材料，本文利用水(溶剂)热和硼酸熔融的方法，选用硼酸和异丙醇铝为手性中心，以有机胺、无机阳离子、过渡金属配合物、碱(土)金属和过渡金属为模板，合成了系列开放骨架硼酸盐。
4、有机阳离子硼酸盐：在水(溶剂)热的条件下，以质子化有机胺为抗衡阳离子，合成了6例硼酸盐骨架。[CH3NH2CH3][B5O6(OH)4](3-1,0D)[H2en][B5O8(OH)](en=ethylenediamine,3-2,2D)[CH3CH(CH3)CH2NH3][B5O6(OH)4](3-3,0D)[H2dap]2[B14O20(OH)6](dap=1,3-propanediamine,3-4,0D)[H2dah]2[B14O20(OH)6](dah=1,6-diaminlhexane,3-5,0D)[(H2aep)2][B
5、14O20(OH)6](aep=N-aminoethylpiperazine,3-6,0D)化合物3-1~3-3分别以链状有机胺为有机阳离子得到了3例含有5核硼原子的结构，其中3-1和3-3为含有5核硼原子的分立结构，通过分子间氢键作用将上述分立结构连接成3D超分子骨架，而3-2则是含有5核硼原子的2D层状结构，层与层之间通过氢键作用连接成3D超分子结构。3-4~3-6分别以链状有机双胺和环状有机胺为有机阳离子，合成了具有较大聚合度的14核硼-氧分立簇，簇与簇之间通过弱的分子间氢键作用连接成3D超分子骨架结构。主族硼酸铝：在水(溶剂)热
6、条件下，通过非传统无机铝源(有机异丙醇铝)的引入，实现其与不同硼-氧簇模块的多样化组装，以无机离子、有机胺、过渡金属配合物为模板，成功的合成了7例新型硼酸铝空旷骨架。Rb2[AlB5O10]·4H2O(4-1,3D)[C5N2H16][AlB5O10](4-2,3D)[(H2dap)][(CH3)2NH][AlB5O10](4-3,3D)[H2dap][Al(B5O10)](4–4,3D)[(H3aep)][AlB10O16(OH)4]·4H2O(4-5,2D)[(H2aep)2][Al2B11O20(OH)3]·4H2O(4-6,2D
7、)I北京理工大学博士学位论文[Zn(1,3-dap)2][AlB5O10](4-7,3D)4-1是无机阳离子作为抗衡离子的硼酸铝，具有手性6-,8-MR螺旋孔道、奇数11-MR孔道及非心空间群等结构特征，非线性光学测试表明该化合物具有二阶倍频效应约为KDP的2倍。4-2是一例有机模板硼酸铝，骨架结构与4-1类似。4-3则具有较为少见的双有机胺共模板特点，无机主体骨架呈现出8-,11-以及14-MR的多维穿插孔道结构。4-4为一例具有9-,10-MR孔道结构的有机模板硼酸盐，其二阶非线性光学效应约为KDP的2倍。化合物4-5和4-6分别是
8、以同一有机胺为模板的二维层状结构硼酸铝晶体。其中4-5具有超大16-MR孔道以及有趣的8-MR螺旋孔道骨架，4-6为2D双层结构，具有10-,11-MR多维交叉孔道结构。4-7是一例金属配合物模板硼酸铝，该
