酰胺修飾的金屬有機框架的設計、合成及性質研究.pdf

1、金屬有機框架(MOFs)作為一門新興的科學，結合了有機化學、無機化學、晶體工程、材料物理化學等諸多學科，近年在氣體吸附、催化、光電磁等領域展現(xiàn)了無窮的發(fā)展?jié)摿?。通過對其結構進行設計、修飾可以從分子水平上設計其性能，這是MOFs工作者致力研究的重要方向。酰胺基團連接的芳香羧酸配體具有配位能力強，結構多樣化的特點，形成的金屬有機框架具有吸附CO2的潛力。本論文采用一系列酰胺官能團連接的芳香羧酸配體，與過渡金屬構筑金屬有機框架，采用X-射線單

2、晶衍射技術對其結構進行解析，初步探究了其氣體吸附性質、熱力學穩(wěn)定性以及磁學性質，論文的主要內容如下:
　　 1、設計合成了兩個具有二羧酸結構的酰胺基團連接的芳香羧酸配體H2L(1)和H2L(2)，分別與Cu和Zn構筑配位聚合物[Cu(H2O)L(1)](1)和[Zn(4，4'-bipy)L(2)](2)。配合物1是有雙核Cu次級結構單元的一維鏈狀結構，相鄰鏈間有π…π相互作用。配合物2具有階梯狀的二維層狀結構，不同層之間相互鑲嵌

3、，形成三維框架。
　　 2、設計合成了兩個具有準C3對稱結構的酰胺基團連接的芳香三羧酸配體H3L(3)和H3L(4)，構筑了四個配位聚合物[(MnCl)(DMF)2(H2O)L(3)](3)、[(CoCl)(DMF)2(H2O)L(3)](4)、[Mn8(DMF)9(H2O)4L(3)](5)、和[Cd3(DMF)2(H2O)2L(4)](6)。配合物3有二維蜂窩層狀結構，相鄰層兩兩通過Mn-Cl…H-C氫鍵作用構筑成雙層單元，

4、相鄰雙層單元之間通過π…π相互作用堆積成為三維金屬有機框架。配合物4有和配合物3相同的二維蜂窩雙層結構，雙層之間都存著π…π相互作用，不同的是配合物4中的單層不僅和相鄰層通過Mn-Cl…H-C氫鍵作用結合，還和酰胺基團的NH形成Mn-Cl…H-N氫鍵，另外還和相隔一層的氨基苯甲酸苯環(huán)上的H原子形成Mn-Cl…H-C氫鍵，構筑成一個三維金屬有機框架。配合物5是一個具有四核Mn次級結構單元的三維金屬有機框架。配合物6是一個具有三核Cd次級結