一种基于2,6-双(1,2,4-三唑-1-基)吡啶的新型多酸基无机-有机杂化材料的合成、结构与质子导电性能研究

采用水热法合成了一种新型多酸基无机-有机杂化材料{[Co(btp)(Hbtp)(H₂O)₃](PW₁₂O₄₀)·3H₂O}_n(1),并对化合物1进行了结构测定。X射线单晶衍射结果显示，Co(Ⅱ)离子通过btp配体连接形成一维链，[PW₁₂O₄₀]^3-游离于相邻一维链相互交叉形成的孔隙中，从而扩展成三维结构。热重分析表明化合物1具有良好的热稳定性。此外，还对化合物1的质子导电性能进行了研究。结果表明，化合物1在358 K和98%RH条件下的质子电导率为6×10^-5 S·cm^-1。     

基于柔性四羧酸的三个一维/二维/三维Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配合物的晶体结构及荧光性质

通过水热/溶剂热合成的方法制备了3个Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配合物{[Zn(H₂L)(H₂O)₃]·H₂O·0.5H₄L}_n(1)、{[Co(L)_0.5(4,4'-bpy)]·0.5H₂O}_n(2)和{[Co(L)_0.5(pbmb)(H₂O)]·H₂O}_n(3)(H₄L=5,5'-(hexane-1,6-diyl)-bis(oxy)diisophthalic acid,4,4'-bpy=4,4'-bipyridine,pbmb=1,1'-(1,3-propane)bis-(2-methylbenzimidazole))。结构分析表明配合物1为一维链结构。2为拓扑符号为(6⁴·7·8)(6·7²)的三重穿插网络结构。3是拓扑符号为(4·6²)(4²·6²·8²)的(3,4)-连接的二维网络结构。配合物1呈现出较好的荧光性质。     

乳酸类合成子构建的四连接螺旋手性配位聚合物的合成、结构和光催化性质

通过乳酸衍生物和3-溴-4-羟基苯甲酸的组合得到对映体3-溴-4-(((1R)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(R-H₂bba)和3-溴-4-(((1S)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(S-H₂bba)。以其为手性合成子在水热条件下分别与1,3-二(吡啶-4-基)丙烷(1,3-dpp)和Ni²⁺反应,构建了对映手性配位聚合物{[Ni(R-bba)(1,3-dpp)(H₂O)_0.5]·1.5H₂O}_n(HU12-R)和{[Ni(S-bba)(1,3-dpp)(H₂O)_0.5]·1.5H₂O}_n(HU12-S)。结构分析揭示HU12-R和HU12-S是具有dia网络特征的三维螺旋骨架。在骨架中,阴离子配体R-bba^2-和S-bba^2-分别与Ni²⁺中心连接在一起围绕2,螺旋轴得到一对小的对映螺...     

基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物的合成和光催化活性

采用水热合成方法制备了2个基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物, 化学式分别为{[Cu₂(4,4′- bipy)₄(H₂O)₄](SiMo₁₂O₄₀)·18H₂O}_n(1)和{[Cu₂(4,4′-bipy)₄(H₂O)₄](PMo₆W₆O₄₀)·18H₂O}_n(2)(bipy=bipyridine). 结构分析 表明2个化合物同构, Cu²⁺是六配位, 分别与4个4,4′-bipy上的N原子和2个水分子上的O原子结合, 形成 [Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺二维层状结构. 杂多阴离子通过静电与配位阳离子[Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺作用交叉排列在层间. 通过红外光谱、 粉末X射线衍射和固体紫外-可见漫反射光谱等对化合物的性质进行了表征. 研究了所合成化合物对水溶性染料亚甲基蓝的降解活性, 发现2种化合物对于亚甲基蓝均表现出显著的光降解活性, 并对它们的催化机理进行了讨论.     

铜配合物修饰的Dawson型钨磷酸盐的合成、晶体结构和催化性能

在水热条件下,Cu(Ⅱ)-H₂biim配合物与Dawson型钨磷酸盐构筑了1个无机-有机杂化化合物[Cu(H₂biim)₂(H₂O)][{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]·11H₂O(1)(H₂biim=2,2'-联咪唑)。 通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、元素分析、电化学分析等技术手段对其进行了表征。 结构分析表明,在化合物1分子中,[P₂W₁₈O₆₂]^6-单元作为双齿配体与2个Cu²⁺离子配位形成双支撑的杂多阴离子[{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]^2-,在其外部有1个游离的[Cu(H₂biim)₂(H₂O)]²⁺ 和11个H₂O分子。 H₂biim分子与杂多阴离子/H₂O分子间存在氢键,通过氢键、静电和π-π堆积作用,进一步构成具有3D结构的晶体材料。 该晶体化合物对H₂O₂和NaNO₂的还原具有良好的电催化作用;同时,作为酸催化剂用于合成环己酮乙二醇缩酮反应,催化活性高,可重复使用。     

以5-(6-羧酸-2-萘基)-间苯二羧酸为配体构筑的两个镉的金属-有机骨架化合物的合成、晶体结构及荧光性质

在溶剂热条件下,以不对称三羧酸5-（6-羧酸-2-萘基）-间苯二羧酸（H3L）为配体合成了2个镉的金属-有机骨架化合物:{[Cd₃L₂（H₂O）₃]·6DMF}_n（1）和{[Cd₃L₂（H₂O）₄]·3DMA}_n（2）。通过X射线单晶衍射,粉末衍射,热重和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明,1和2形成3,6-连接的三维结构,其拓扑符号分别为:（4⁵.6⁴.8⁶）（4³）₂和(6¹².8³)（6³）₂。此外,还对2个化合物进行了荧光分析。     

八面体纳米笼构筑的金属-有机框架化合物

利用半刚性的三足羧酸配体1,3,5-tris[3-(carboxyphenyl)oxamethyl]-2,4,6-trimethylbenzene acid (H₃TBTC)与金属离子自组装成功合成了两例八面体纳米笼构建的金属-有机框架化合物: {[Zn₃TBTC₂(DMA)(H₂O)]·3DMA·3H₂O}_n (1), {[Cd₃TBTC₂(DMA)₂(H₂O)₂]·2DMA·2H₂O}_n (2). TBTC^3-配体在化合物中呈现出cis,cis,cis-和cis,trans,trans-两种构型. cis,cis,cis-构型的TBTC^3-配体与Zn₃(COO)₆次级结构基元(secondary building units, SBUs)构筑了畸变的八面体金属-有机纳米笼, 因而化合物的结构可以看成是八面体金属-有机纳米笼作为超分子构建单元(supramolecular building blocks, SBBs), 在空间上与cis,trans,trans-构型的配体相连, 最终形成具有(3,18)-连接的三维无限网络. 荧光测试结果表明, 化合物1～2的荧光都是基于配体的发射. 相对于配体的发射光谱, 化合物1～2的发射光谱展现出蓝移的现象. 气体吸附测试结果表明, 化合物1～2具有选择性吸附二氧化碳的能力.     

基于V型双咪唑与二羧酸混合配体Zn2+配位聚合物的合成、结构与性质

通过溶剂热合法,制备了两种新的Zn²⁺配位聚合物{[Zn(bib)(bdc)]•DMF}_n(1)和{[Zn(bib)(bpdc)]•H₂O}_n(2)(bib=1,3-双(1-咪唑)苯,H₂bdc=1,4-苯二甲酸,H₂bpdc=4,4'-联苯二甲酸,DMF=N,N-二甲基甲酰胺）。通过单晶X-射线衍射确定了两个配合物的结构：配合物1属于三斜晶系,空间群为P-1,是一种由bib和ndc^2-配体混合连接二维网络结构,配合物2属于单斜晶系,空间群为P2₁/n,表现出了二重互穿二维网络结构。      

两个新颖的铜-二氮杂菲和钼(磷,硒)杂多酸组成的有机-无机杂合化合物:合成和晶体结构

水热法合成了两个新颖的有机-无机杂合化合物{[Cu(o-phen)(H₂O)]₃[Mo₅P₂O₂₃]}•4.5H₂O (1) 和{[Cu(o-phen)- (H₂O)]₂[Mo₅Se₂O₂₁]} (2) (o-phen＝1,10-phenanthroline). 通过红外光谱和单晶X射线衍射分析确定了它们的结构. 结构分析表明两个分子结构中的相邻[Mo₅P₂O₂₃]^6－或[Mo₅Se₂O₂₁]^4－阴离子均由两个桥式的[Cu(o-phen)(H₂O)]单元连接成分别为风车状和双侧桥联状一维聚合链, 化合物1的双金属链又通过若干链间氢键形成层状堆积结构. 讨论了钼杂多酸阴离子和第二种金属-配体亚单元阳离子之间的相互匹配关系.     

Zn(Ⅱ)与5-氨基四氮唑和1,4-对苯二甲酸配位聚合物的溶剂可控合成

以5-氨基四氮唑（HATz）、1,4-对苯二甲酸（H₂BDC）和Zn（NO₃）₂为反应物,在水热条件下得到了1个二维层结构的Zn（Ⅱ）配位聚合物{[Zn₂（ATz）₂（BDC）（H₂O）₂] ·H₂O}_n（1）,而在N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂热条件下得到了1个三维结构的Zn（Ⅱ）配位聚合物{[Zn₂（ATz）₂（BDC）（DMF）₂] }_n（2）. 通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射和粉末X射线衍射等对它们的组成和结构进行了表征. 单晶结构分析结果表明,配合物1是以Zn（Ⅱ）离子作连接点、μ₂-ATz^-和μ₂-BDC^2-作连接子形成的3-连接（6,3）蜂窝型二维层结构,二维层之间再通过氢键作用形成三维超分子结构. 配合物2是以两羧基桥连的双核Zn（Ⅱ）单元[Zn₂（CO）₂] 作连接点、μ₂-ATz^-和μ₄-BDC^2-作连接子形成的6-连接简单立方格子的三维金属-有机框架结构. 室温固体荧光实验表明,在350 nm的光激发下,配合物1和2分别在451和466 nm处出现强烈的荧光发射.     

新型柱-层结构的金属有机配位聚合物的合成与性质

利用5-磺基间苯二甲酸单钠盐（NaH₂L）和La(NO₃)₃在水热条件下成功合成了一种新型配位聚合物[La(L)(H₂O)₃]_n·nH₂O（1, CCDC: 1422966）,其结构和性质经IR, X-射线单晶衍射,元素分析,热重分析和FL表征。结果表明：La³⁺为九配位,呈三帽三棱柱配位构型。化合物1基于La³⁺和L^3-配体的两种拓扑非等价节点,呈现出五连接3D柱层状金属有机骨架结构,Schlafli符号为(4⁵, 6⁵)。化合物¹的荧光发射峰位于410 nm,归属于配体到金属的电荷转移。     

3,5-吡啶二羧酸镍配位聚合物的合成与晶体结构

采用水热法合成了3个新的3,5-吡啶二羧酸镍配位聚合物[Ni(3,5-Pydc)(H₂O)₄·H₂O]_n(1), [Ni₂(3,5-Pydc)₂(H₂O)₈·(H₂O)₂]_n(2)和[Ni(3,5-Pydc)(H₂O)₂]_n(3), 并通过X射线单晶衍射、FTIR及热重分析对其结构和组成进行了表征. 单晶衍射结果表明, 化合物1和2是一维折线型链状结构, 而化合物3是二维层状结构. 化合物1是由3,5-Pydc配体将中心镍离子连接起来形成的折线型一维链. 在化合物2中存在着两条各自独立的折线型一维链, 但它们的配位方式却完全相同, 每一条链都是由3,5-Pydc配体将镍离子连接而成. 而化合物3则是由3个镍离子和3个3,5-Pydc配体形成的二十元环构成的二维网格. 3个化合物分别通过链间或层间氢键作用(O-H…O)形成三维超分子结构, 化合物1和2中的客体水分子被氢键限域在超分子结构之中.     

新型含氮配体钴配合物的水热合成、晶体结构及荧光性质

以4,5-二羟基苯-1,3-二磺酸钠（Na₂H₂L）和4,4′-bipy为原料,采用水热法与Co(NO₃)₂反应合成了新的含氮配体钴配合物[Co(4,4′-bipy)(H₂O)₄]·H₂L·2H₂O（1）（H₂L^2-=4,5-二羟基苯-1,3-二磺酸根离子,4,4′-bipy=4,4′-联吡啶）,其结构和组成经X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析和热重分析表征。晶体结构解析表明：钴离子与4,4′-bipy和水分子配位,形成扭曲的八面体配位构型。H₂L^2-配体没有配位,仅起平衡电荷作用。在结构单元中,[Co(4,4′-bipy)(H₂O)₄]²⁺, H₂L^2-和自由水分子之间通过氢键相连。配合物的荧光发射峰与配体相比发生了蓝移,最大发射峰位于357 nm。     

水合铵硼氧酸盐及其饱和溶液的FTIR和Raman光谱研究

研究了NH₄B₅O₈·4H₂O和(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O及其饱和溶液于20℃的FTIR和Raman光谱,对振动频率进行了归属.根据振动光谱特征,预测(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O中所含基本结构单元为[B₇O ₁₁(OH)·B(OH)₃]^2-.首次将Raman光谱中516cm^-1处的强散射峰归属为这一多聚硼氧配阴离子的对称脉冲振动峰,并对以上2种铵硼氧酸盐饱和溶液中硼氧配阴离子的存在形式{B(OH)₃,[B₃O₃(OH)₄]^-和[B₅O₆(OH)₄]^-}和相互作用机理进行了探讨.     

新型链状镍配合物的水热合成及其性质

采用水热法合成了一种新型的镍配合物{\[Ni(bipy)(H₂O)₄]·(H₂Dhbs)₂·(H₂O)₄}_n（H₂Dhbs=2,5-二羟基苯磺酸，bipy=4,4′-联吡啶），其结构和性能经FL， IR，元素分析，X-射线单晶衍射和TG表征。结果表明：bipy与镍离子配位，形成链状结构。H₂Dhbs-配体没有参与配位，仅起平衡结构电荷的作用。在结构单元中，\[Ni(bipy)(H₂O)₄]²⁺， H₂Dhbs^-和自由水分子之间通过氢键连接。与配体相比，配合物的荧光发射峰发生了红移，最大发射峰位于464 nm，荧光寿命为2.081 7 ms。     

三维化合物[Ni2(BDC)2(m-bix)(H2O)3·3H2O]n的合成、结构和性质

水热条件下,合成了一个三维配位聚合物[Ni₂(BDC)₂(m-bix)(H₂O)₃·3H₂O]_n(1)[BDC=对苯二甲酸,m-bix=1,3-双(咪唑基-1-甲基)-苯],并通过红外,热重和X-射线单晶衍射进行了表征。X射线衍射结果表明化合物含有类似配位环境的金属2个Ni²⁺离子,2个BDC^2-配体,1个m-bix分子,3个配位水分子和3个游离的溶剂水分子。两个Ni²⁺离子分别采用八面体构型,通过桥联水分子形成双核单元,然后通过全部脱质子的BDC形成三维孔洞结构,m-bix配体通过连接两类双核金属原子形成三维框架,游离水分子存在于框架之中。有趣的是,化合物的结构是单一六节点,具有自穿插特征。而且对化合物的红外和热重性质进行了表征。     

对苯二甲酸根桥联的双铜(Ⅱ)和双锰(Ⅱ)配合物的合成和长程磁交换作用

合成和表征了4种新型配合物[Cu₂(TPHA)(NO₂-Phen)₁](ClO₁)₂·H₂O、[Cu₂(TPHA)(Me-bpy)₁](ClO₁)₂、[Mn₂(TPHA)(NO₂-Phen)₁](ClO₁)₂·2H₂O和[Mn₂(TPHA)(Me-bpy)₁](ClO₁)₂(TPHA:对苯二甲酸根阴离子;NO₂-Phen:5-硝基-1,10-菲绕啉;Me-bpy:4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶).测定了配合物的变温磁化率,并求出了交换积分J分别为-5.04、-6.52、-0.68及-0.73cm^-1.     

系列Sm3+配合物的合成、结构及光物理性能

采用水热方法合成了4种Sm³⁺配合物, 即{[SmZn(2,5-pdc)₂(tp)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1), [Sm₂Zn₂(C₆H₅COO)₁₀(Imh)₂(H₂O)₂](2), {[Sm₂(NO₂C₆H₄COO)₆(H₂O)₄]·H₂O}_n(3)和{[SmN(CH₂COO)₃(H₂O)₂]·H₂O}_n(4)[2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根, tp=对苯二甲酸根, C₆H₅COO=苯甲酸根, Imh=咪唑, NO₂C₆H₄COO=对硝基苯甲酸根, N(CH₂COO)₃=氨三乙酸根]. 通过单晶X射线衍射确定了其晶体结构. 在室温下测定了其红外光谱、 紫外-可见-近红外光谱以及在近红外区和可见区的发射光谱. 结果表明, 4种配合物在近红外区或可见区均出现Sm³⁺离子的特征发射. 这是形成配合物后, Zn-配体部分和配体对Sm³⁺离子发光的敏化作用所致. 此外, 讨论了不同有机配体或d过渡金属离子对Sm³⁺离子发光的影响, 并分析了配合物中Sm³⁺离子的近红外发射带位移、 劈裂和加宽的原因.     

2,2′-二甲基-4,4′-联苯二甲酸构筑的两个金属有机骨架

以2,2′-二甲基-4,4′-联苯二甲酸(H2L)为配体,采用溶剂热法合成了2个金属有机骨架:[Ni(μ₂-H₂O)(L)(DMF)(H₂O)]·0.5H₂O(1)和[Cd_2.5(L)(trz)₃(H₂O)₂]·2.5DMF(2)(DMF=N,N-二甲基甲酰胺,Htrz=1,2,4-三氮唑)。借助红外、热重、粉末和单晶X射线衍射对其进行了表征。单晶结构分析表明,1结晶于单斜晶系的P2₁/c空间群,镍离子处在拉长的[NiO₆]八面体中且分别被μ₂-H₂O和L^2-配体连接形成二维sql拓扑网络。2结晶于单斜晶系,C2/m空间群,含有3个不同的镉离子且均为扭曲的八面体构型。3个镉离子被三氮唑负离子以μ_1,2,4-桥连,在ab平面形成二维的kgd层,这些层再被L^2-配体沿c轴支撑形成(4,8)双节点的三维flu拓扑网络。热重分析表明,1和2的网络分别在390和230℃发生分解。     

羧苄基紫精配位聚合物的多重响应行为

随着智能材料的不断发展,多重刺激响应型紫精配位聚合物有望应用于材料学和生物学等工程领域,引起了广泛的兴趣。为了获得此类化合物,以羧苄基紫精、1,1’-双(4-羧苄基)-4,4’-联吡啶二氯化物(H₂BpybcCl₂)为功能配体,与过渡金属离子Ni²⁺(1)、Mn²⁺(2)和Co²⁺(3)自组装反应,形成3个相同结构的二维配位聚合物{[M₂(Bpybc)₃(H₂O)₆]·(OH)₄·nH₂O}_n。由于紫精自由基的存在,在紫外灯照射下,3个化合物均表现出明显的光致变色行为。加热的条件下,3个化合物也表现出由于脱水导致的配位场d-d跃迁而发生的颜色变化。