【作者】 石鑫；

【导师】 裘式纶；

【作者基本信息】 吉林大学 ， 无机化学， 2004， 博士

【摘要】 金属－有机配位聚合物作为一种新型的分子功能材料，凭借其独特的结构可剪裁性、多样的拓扑结构和在离子交换、吸附、分子识别、催化以及光、电、磁、手性拆分等领域的巨大潜在应用受到各界科学家们越来越多的关注。具有刚性开放骨架的金属－有机配位聚合物，不仅具有与无机分子筛材料相类似的孔道拓扑特征，而且在气体吸附和存储上也可与传统的分子筛材料相媲美，所以被称为类分子筛材料。通过控制官能团拓展程度合成出的孔径跨度从3.8?到28.8?的一系列类分子筛材料，已经成为配位聚合物晶态孔材料合成中的成功范例。但是贯穿问题的出现使得官能团的拓展不可能使原始结构不断的放大，开发新配体、采用新方法相继被引入到配位聚合物晶态孔材料的合成中来。而且按照晶体工程的原理，通过选择特定几何构型的中心金属离子和特殊的有机配体可以在一定程度上实现晶态孔材料的定向设计和合成，同时，还可以通过选择功能性的中心金属离子和具有功能官能团的有机配体赋予目标配位聚合物以光、电、磁、手性拆分和催化等功能。依据分子工程原理，从配位聚合物的功能性出发，试图通过对构筑功能性目标配位聚合物分子基块（反应前体）的设计，来实现对功能性目标配位聚合物的定向设计与合成。我们从配位聚合物的功能性和合成金属－有机羧酸配位聚合物具体的反应条件出发，设计并制备了金属－有机配位化合物Cd(phen)2(NO3)2（MOCC）来作为合成金属－有机配位聚合物的反应前体。该反应前体在水溶液中可离解成Cd(phen)22+阳离子刚好可以与反应体系中去质子<WP=145>后的有机羧酸盐负离子R(CO2)nn-形成配位聚合物，而且在参与反应的整个过程中，完全或者部分保持原来的金属－有机配位结构，充分体现了产物与反应物之间的关联性。以金属－有机配位化合物MOCC作为反应前体，辅以不同的有机羧酸配体合成了一系列拓扑结构新颖的金属－有机配位聚合物，一维链状结构（MOCP-1－MOCP-3），二维波浪形层网结构（MOCP-4和MOCP-5）和三维超分子结构（SMOCP-1－SMOCP-3），并对它们的荧光性质进行研究，探讨可能的发光机理。以1,4-对苯二甲酸（H2BDC）、1,3-间苯二甲酸（1,3-H2BDC）和4,4’-联苯二甲酸（4,4’-bpdc）为有机配体，以MOCC为反应前体，在不同条件下合成了三个新颖的一维链状结构Cd(BDC)(phen)2·(EtOH)(H2O)（MOCP-1）、Cd(1,3-BDC) (phen)（MOCP-2）和Cd(bpdc)(phen)2·2H2O（MOCP-3）。其中，MOCP-1和MOCP-3是之字形链状结构。与其它类似结构的配位聚合物相比，这两个一维结构最突出的特点就是结构中出现了两个邻菲咯啉配体同时与金属离子螯合配位的情况。这主要是由于这两个配位聚合物中的邻菲咯啉配体来自于反应前体MOCC。MOCP-2的结构比较独特，是沿着c轴方向具有约为3 × 3 ?一维孔道的盘旋的一维双链结构。从配位化合物MOCC的结构来看，邻菲咯啉是端基配体，它的出现通常会降低