以T型三羧酸配体构筑的具有2D→3D穿插结构的金属有机框架的合成、结构及性质

采用溶剂热合成法,利用T型三羧酸配体3,4',5-联苯三羧酸(H₃BPT=biphenyl-3,4',5-tricarboxylicacid)制备并表征了2个2D→3D穿插结构的金属有机框架结构,{[Ni₃(BPT)₂(bpe)₂(H₂O)₆]·2DMF·7H₂O}_n(1)和{[Ni₃(BPT)₂(bpea)₂(H₂O)₆]·2DMF·5H₂O}_n(2)(bpe=1,2-bis(4-pyridyl)ethylene,bpea=1,2-bis(4-pyridyl)ethane,DMF=N,N-dimethylformamide)。在这2个化合物中,BPT配体和含氮配体bpe或bpea共同连接相邻的Ni(Ⅱ)中心,形成(3,4)-连接的(63)(65.8)二维双层结构。相邻双层结构间相互穿插,形成具有聚轮烷结构的2D→3D互锁结构。气体吸附性质表明,化合物1对CO₂和N₂具有一定的吸附能力。     

基于3-氧醚乙酸-邻苯二酸和N-辅助配体的锌和镉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

水热法合成得到2个配合物, {[Zn₇(L)₄(bpe)₂(μ₃-OH)₂(H₂O)₈]·4H₂O}_n(1), 和{[Cd₃(L)₂(bpy)_2.5(H₂O)]·5.5H₂O}_n(2)(H₃L=3-(carboxymethoxy)benzene-1,2-dioic acid, bpe=1,2-bis(4-pyridyl)-ethene, bpy=4,4'-bipyridine), 并采用元素分析、红外光谱、热重和X-射线单晶衍射对其结构进行表征。配合物1中, 配体L^3-和bpe连接[Zn₅( μ₃-OH)₂]中心形成一维链, 这样的链通过氢键连接成三维的超分子结构。配合物2呈现(3,3,6)连接的网状结构。此外, 对配合物1和2的荧光性质进行了研究。     

3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸和芳香二羧酸配体构建的具有3,4-连接四重和三重穿插的d10金属配位聚合物

以3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸(HL)与芳香二羧酸为配体,在水热条件下与Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)盐反应得到4个具有3,4-连接多重穿插结构的配位聚合物:[Zn₂L₂(tdc)]n (1),{[Zn₄L₄(Hhdc)₂]·H₂O}n (2),{[Zn₂L₂(Hhdc)]·H₂O}n (3),{[Cd₂L₂(bdtc)(H₂O)]·0.5H₂O}n (4)(H₂tdc=2,5-噻吩二甲酸,H₃hdc=5-羟基间苯二甲酸,H₂bdtc=1,4-苯二硫乙酸).晶体结构分析表明,聚合物1~3具有3,4-连接四重穿插的三维网络结构,拓扑符号分别为(4.8²)(4.8⁵) (1)、(6³)(6⁵.8) (2)和(6³)(6⁵.8) (3).4为3,4-连接三重穿插的二维平面结构,拓扑符号为(6³)(6⁶).测定了配位聚合物1、3和4的热稳定性和荧光性质.     

基于半刚性三角形羧酸配体构筑的配位聚合物的合成,结构及其荧光性质

通过使用一个半刚性的多齿羧酸配体3,3',3"-(((2,4,6-trimethylbenzene-1,3,5-triyl)tris(methylene))tris(oxy))tribenzoic acid (H₃L),在溶剂热条件下合成了4个配位聚合物{[Cd₃(L)₂(H₂O)₂]·5DMF·6H₂O}_n (1),{[Co₃(L)₂(H₂O)₂]·2DMF·6H₂O}_n (2),{[Mn₃(L)₂(H₂O)₂]·3DMF·6H₂O}_n (3),{[Zn₃(L)₂(H₂O)₂]·5DMA·5H₂O}_n (4),并通过X射线单晶衍射,热重分析对配合物结构进行了表征。4个化合物都是同构的,由沙漏型的M₃簇和L^3-配体作为次级结构单元,从而给出了一个金属-有机纳米笼的三维结构,从拓扑学的观点看,4个配合物的结构可以看作是三节点的(3,3,6)-连接的网络。荧光光谱测试表明配合物1和4在激发波长为272 nm下,在385 nm处显示了强的宽发射峰。荧光传感测试结果表明,配合物1是一种潜在的硝基苯类化合物的传感材料。     

三种基于2，4，6-三(3-吡啶基)-1，3，5-苯配体的Ni(Ⅱ)基配位聚合物的合成、结构及催化性能

通过调变溶剂热的反应条件,我们合成了3种Ni (Ⅱ)基的配位聚合物(CPs)[Ni (CH₃-BDC)(3-TBT)(H₂O)₂]·EtOH·2H₂O (CP1)、[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₅]·2DMF·2H₂O (CP2)和[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₆]·2DMF·4H₂O (CP3),其中CH₃-H₂BDC=5-methylisophthalic acid,3-TBT=2,4,6-tris (3-pyridyl)-1,3,5-benzene。X射线单晶衍射分析表明,3个CPs都是由相似的Ni₂(CH₃-BDC)₂的双核单元构建的,并分别呈现出从零维(0D)、2D到3D结构的网络骨架。反应条件的微小调变,导致了不同结构的配位聚合物。同时,催化实验表明,3在无溶剂的温和反应条件下,CP3对苄醇及其衍生物与苯胺的氧化-偶联反应表现出极好的催化活性和循环稳定性。     

三种基于2，4，6-三(3-吡啶基)-1，3，5-苯配体的Ni(Ⅱ)基配位聚合物的合成、结构及催化性能

通过调变溶剂热的反应条件,我们合成了3种Ni (Ⅱ)基的配位聚合物(CPs)[Ni (CH₃-BDC)(3-TBT)(H₂O)₂]·EtOH·2H₂O (CP1)、[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₅]·2DMF·2H₂O (CP2)和[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₆]·2DMF·4H₂O (CP3),其中CH₃-H₂BDC=5-methylisophthalic acid,3-TBT=2,4,6-tris (3-pyridyl)-1,3,5-benzene。X射线单晶衍射分析表明,3个CPs都是由相似的Ni₂(CH₃-BDC)₂的双核单元构建的,并分别呈现出从零维(0D)、2D到3D结构的网络骨架。反应条件的微小调变,导致了不同结构的配位聚合物。同时,催化实验表明,3在无溶剂的温和反应条件下,CP3对苄醇及其衍生物与苯胺的氧化-偶联反应表现出极好的催化活性和循环稳定性。     

3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸和芳香二羧酸配体构建的具有3,4-连接四重和三重穿插的d10金属配位聚合物

以3,5-二(吡啶-4-甲氧基)苯甲酸(HL)与芳香二羧酸为配体,在水热条件下与Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)盐反应得到4个具有3,4-连接多重穿插结构的配位聚合物:[Zn₂L₂(tdc)]_n (1),{[Zn₄L₄(Hhdc)₂]·H₂O}_n (2),{[Zn₂L₂(Hhdc)]·H₂O}_n (3),{[Cd₂L₂(bdtc)(H₂O)]·0.5H₂O}_n (4)(H₂tdc=2,5-噻吩二甲酸,H₃hdc=5-羟基间苯二甲酸,H₂bdtc=1,4-苯二硫乙酸).晶体结构分析表明,聚合物1~3具有3,4-连接四重穿插的三维网络结构,拓扑符号分别为(4.8²)(4.8⁵) (1)、(6³)(6⁵.8) (2)和(6³)(6⁵.8) (3).4为3,4-连接三重穿插的二维平面结构,拓扑符号为(63)(66).测定了配位聚合物1、3和4的热稳定性和荧光性质.     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n(1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)₂·4H₂O}_n(2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

2,2''-联吡啶-3,3'',6,6''-四羧酸过渡金属配合物的合成、结构及性质

以2,2'-联吡啶-3,3',6,6'-四羧酸(H₄bptc)为配体,通过水热合成的方法与过渡金属盐合成了3个配合物,其分子式分别为[Co₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(1),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(2),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·0.5bpp·7H₂O(3)(bpe=1,2-二(4-吡啶基)乙烯,bpp=1,2-二(4-吡啶基)乙烷)。用红外光谱,X-射线单晶衍射对化合物的晶体结构进行了表征,并对这3个配合物的热稳定性进行了测试。化合物1~3为单核结构的配合物,它们均通过分子间氢键形成三维超分子结构。     

2,2'-联吡啶-3,3',6,6'-四羧酸过渡金属配合物的合成、结构及性质

以2,2'-联吡啶-3,3',6,6'-四羧酸(H₄bptc)为配体,通过水热合成的方法与过渡金属盐合成了3个配合物,其分子式分别为[Co₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(1),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(2),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·0.5bpp·7H₂O(3)(bpe=1,2-二(4-吡啶基)乙烯,bpp=1,2-二(4-吡啶基)乙烷)。用红外光谱,X-射线单晶衍射对化合物的晶体结构进行了表征,并对这3个配合物的热稳定性进行了测试。化合物1~3为单核结构的配合物,它们均通过分子间氢键形成三维超分子结构。     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n (1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)2·4H₂O}_n (2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

三个二羧酸配体配位聚合物的合成、结构表征和荧光性质

以羧酸配体 2,2''-(1,4-亚苯基双(亚苯基))双(硫二基)二苯甲酸(H₂L¹)和 2,2''-(2,3,5,6-四甲基-1,4-亚苯基)双(亚甲基）双(硫二基)二苯甲酸(H₂L²)分别与金属盐反应,通过溶剂热方法合成了 3个配位聚合物：{[Ni(L¹)(H₂O)₄]·2H₂O}_n (1)、[Zn(L¹)(DMA)₂]_n(2)和[Co(L²)(DMF)₂]_n (3),其中DMA=N,N-二甲基乙酰胺,DMF=N,N-二甲基甲酰胺。对配合物1~3进行了单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射和固体紫外可见光谱测试和表征。单晶X射线衍射表明：3个配合物均为一维锯齿形链状结构,并通过氢键作用形成三维骨架,且配体均表现为反式构象。此外,对配合物2固态荧光性质进行了研究。     

基于半刚性四面体四齿配体构筑的Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配位聚合物及其性质

在水热的条件下,利用四(4-吡啶氧甲基)甲烷(L₁)或四(3-吡啶氧甲基)甲烷(L₂)、1,4-萘二甲酸(1,4-NDC)和d¹⁰金属离子发生自组装反应合成了2个化合物{[Cd₂(L₁)(1,4-NDC)₂]·2H₂O}_n(1)和{[Zn₂(L₂)(1,4-NDC)₂]·DMF·3H₂O)}_n(2)。单晶结构表明化合物1是通过L₁配体与一维链[Cd(1,4-NDC)]_n相连构建而成的三维骨架化合物,而化合物2是一对螺旋链与另外的一维链相互垂直交联而形成二维网络结构。更为重要的是,通过引入2种不同空间位阻的配体,研究了辅助配体对金属有机配位聚合物结构多样性的影响。另外,它们的荧光性质也做了相应的探讨。     

基于联苯四羧酸的Zn(Ⅱ)配合物的合成、结构和性质

利用联苯四羧酸(H₄bptc)和双三唑乙烷(bte)合成了2个配位聚合物{[Zn₂(bptc)(DMF)₂(H₂O)]·DMF·H₂O}_n (1)和{[Zn(bte)(bptc)_0.5]·DMF·0.5H₂O}_n(2).化合物1为三维PtS-拓扑结构,在该配合物中每个双核次级构筑单元(SBU){Zn₂(O₂CR)₄}与4个联苯四酸配体相连,从而将配合物构筑成了三维MOF结构.化合物 2 为二维梯形结构,并通过弱氢键O…H-C将二维层连接为三维结构.同时对配合物的热稳定性和荧光特征进行了讨论.     

基于6-羟基-2-吡啶基膦酸配体的铜配合物的合成、结构及磁性

在水热条件下, 以6-羟基-2-吡啶基膦酸为主配体, 4, 4'-联吡啶(bpy)及1, 2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)为桥联配体, 合成了2个铜膦酸配位聚合物[Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₂]·2H₂O (1), [Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₃]·2H₂O (2)。配合物1中, Cu²⁺离子由膦酸配体连接成一条链, 该链由bpy桥联成二维层, 层与层之间通过氢键作用构成三维结构。配合物2与配合物1是同构的, 桥联配体是bpe。磁性研究表明, 配合物1与2中铜离子之间存在反铁磁性耦合。     

镍螺旋化合物及其杂银配位聚合物的设计合成与结构

采用两个易扭转异构的双三齿有机配体，双吡啶二甲基-6,6′-二酰肼-2,2′-连吡啶(H₂L¹)和双吡啶二乙基-6,6′-二酰肼-2,2′-连吡啶(H₂L²)，和金属镍离子组装得到2个金属螺旋体(helicate)，Ni₂(HL¹)₂(PF₆)(BF₄)(CH₃OH)(H₂O)₂ (1)和Ni₂(HL²)(H₂L²)(ClO₄)₃(C₂H₅OH)(CH₃OH)H₂O)₃ (2),并测定了它们的晶体结构。同时由配体H₂L³出发,通过逐级组装的方法,得到一个镍-银杂金属的配位聚合物Ni₂Ag₂(HL³)₂(ClO₄)₂(CH₃CN)₃ (3)。单晶结构表明，配位聚合物3中配体H₂L³首先与镍离子组装成分子盒化合物(molecular box)，该结构单元进一步通过Ag离子与分子盒外围N原子配位，使分子盒互相串连成一维配位聚合物3，分子盒聚集体沿c方向伸展成一维链结构，链与链之间相互平行，进一步堆积成二维孔道结构。     

基于两种柔性同分异构羧酸配体的钴(Ⅱ)配合物的合成、结构表征及磁性能研究

分别以E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L¹)和E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L²)为主配体,合成了3种钴(Ⅱ)配位聚合物：[Co(L¹)(bpp)]_n(1),{[Co(μ₃-OH)₂(L²)₄(bpy)₂(H₂O)₄]·12H₂O}_n(2)和[Co(L₂)(bpy)]_n(3)(bpp：1,3-二吡啶基丙烷,bpy：4,4-联吡啶)。通过元素分析、红外光谱、X射线粉末和单晶衍射对其进行了结构表征。结果表明钴(Ⅱ)离子在这3种配合物中具有不同的配位环境,导致3种配合物具有不同的晶体结构和磁性特征。     

以吡嗪四甲酸为配体的配合物的合成及表征

合成了两种金属配合物{[Cu₂(pztc)(4,4'-bpy)(H₂O)₄]·6H₂O}_n (1),{(H₂bpe)[Cd(pztc)(H₂O)₂]·2.5H₂O}_n (2)(H₄pztc=吡嗪-2,3,5,6-四甲酸,bpy=4,4'-联吡啶,bpe=1,2-二(4-吡啶基)乙烯),测定了其晶体结构,并对其进行了红外光谱、荧光光谱和热重分析等表征。两种配合物均为二维层状结构,但其中吡嗪四酸的配位方式不同。配合物2具有蓝色的荧光,最大荧光发射峰在475 nm。测试了配合物1的电子顺磁共振谱,结果显示Cu²⁺的特征谱带。     

基于半刚性四面体四齿配体构筑的Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)配位聚合物及其性质

在水热的条件下, 利用四(4-吡啶氧甲基)甲烷(L₁)或四(3-吡啶氧甲基)甲烷(L₂)、1, 4-萘二甲酸(1, 4-NDC)和d¹⁰金属离子发生自组装反应合成了2个化合物{[Cd₂(L₁)(1, 4-NDC)₂]·2H₂O}_n (1)和{[Zn₂(L₂)(1, 4-NDC)₂]·DMF·3H₂O)}_n (2)。单晶结构表明化合物1是通过L1配体与一维链[Cd(1, 4-NDC)]_n相连构建而成的三维骨架化合物, 而化合物2是一对螺旋链与另外的一维链相互垂直交联而形成二维网络结构。更为重要的是, 通过引入2种不同空间位阻的配体, 研究了辅助配体对金属有机配位聚合物结构多样性的影响。另外, 它们的荧光性质也做了相应的探讨。     

由芳香羧酸和1,3,5-三咪唑基苯为配体构筑的锌、镉配合物的合成、结构和荧光性质

通过水热法得到了2个配位聚合物{[Zn(timb)(BTEC)_0.5]·H₂O}_n(1)和{[Cd(timb)(DPA)]·H₂O}_n(2)(timb=1,3,5-三咪唑基苯,H₄BTEC=均苯四甲酸,H₂DPA=2,2-联苯二甲酸),对它们进行了元素分析、红外光谱分析,并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。 配合物1属于三斜晶系,P1空间群。配合物2属于单斜晶系,C2/c空间群。配合物1拥有一个不寻常的三维框架结构,其拓扑为(4.6³·8⁶)₂(4²·8⁴)(6³)₂;而配合物2具有一维单层纳米管结构。结果说明了金属离子和有机羧酸配体在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光性质分析。