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。     

2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸构筑的四个稀土金属有机骨架

在溶剂热条件下,2,2′-二硝基-4,4′-联苯二甲酸(H2L)与Ln(NO3)3·6H2O反应,成功合成了4个稀土金属有机骨架(LOFs):[Ln L1.5(DMA)]n(Ln=Eu(1),Gd(2),Tb(3),Dy(4),DMA=N,N-二甲基乙酰胺)。采用元素分析、红外(IR)、热重(TGA)、单晶和粉末X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。晶体结构分析表明:LOFs 1~4均为单斜晶系、C2/c空间群,为异质同晶的双节点(3,8)-连接的三维(3D)拓扑结构。LOFs 1~4均具有高的热稳定性(分解温度Td322℃),1显示铕的特征荧光光谱,而3仅显示配体的荧光发射。     

2,2'-二硝基-4,4'-联苯二甲酸构筑的四个稀土金属有机骨架

在溶剂热条件下,2,2''-二硝基-4,4''-联苯二甲酸（H₂L）与Ln（NO₃）₃·6H₂O反应,成功合成了4个稀土金属有机骨架（LOFs）：[LnL_1.5（DMA）]_n Ln=Eu （1）,Gd （2）,Tb （3）,Dy （4）,DMA=N,N-二甲基乙酰胺）。采用元素分析、红外（IR）、热重（TGA）、单晶和粉末X射线衍射（XRD）对其结构进行了表征。晶体结构分析表明：LOFs 1~4均为单斜晶系、C2/c空间群,为异质同晶的双节点（3,8）-连接的三维（3D）拓扑结构。LOFs 1~4均具有高的热稳定性（分解温度T_d >322℃）,1显示铕的特征荧光光谱,而3仅显示配体的荧光发射。     

4,4′-联苯二甲酸合成工艺研究

以医药中间体合成过程中产生的副产物4,4′-二甲基联苯为原料,经氯代反应生成4,4′-双(三氯甲基)联苯,然后水解制得4,4′-联苯二甲酸;对氯代反应的历程进行了探讨,并通过正交实验考察了反应参数对4,4′-联苯二甲酸收率的影响,得到了优化工艺条件,优化工艺条件下的验证实验表明:反应总收率达到93.40%,纯度达99.20%。采用IR、~1HNMR对产物的结构进行表征,通过HPLC对生成的4,4′-联苯二甲酸的纯度进行测定。该合成工艺具有环境友好、工艺操作简单、转化率及收率高、经济性好等优点,适合工业化大规模生产。     

4,4'-二（羟甲基）联苯的合成

以4,4'-二（氯甲基）联苯为原料,经水解生成苄醇类化合物4,4'-二（羟甲基）联苯。采用¹HNMR, IR, HPLC对产物进行了表征。研究讨论了反应条件、催化剂等因素对产物含量和收率的影响,并且优化了4,4'-二（羟甲基）联苯的合成工艺,提出了可能的催化反应机理。结果表明：聚乙二醇作为催化剂,可与溶液中的阳离子发生络合,增强了亲核试剂的反应活性,提高了反应速率。在优化工艺下反应12 h,粗产品HPLC含量可达97.2%,收率93.9%。     

4,4′-二羟基联苯的合成

4,4′-二羟基联苯是染料的稳定剂和高聚物中间体,也是制备烷氧基取代的联苯液晶的重要前体。4,4′-联苯二磺酸钠盐的碱熔,在催化剂存在下4,4′-二卤代联苯(X=Cl,Br)的水解,以及烷基取代的4,4′-二羟基联苯的去烷基化等已有的制备方法均需较高的温度、特殊催化剂及设备。通过卤代芳烃催化配合的制备方法,成本较高。用联苯胺盐酸盐重氮化后再水解的制备方法,则认为重氮化时盐酸中不可含有硫酸,因为联苯胺硫酸盐不易溶解。     

两个4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶锰(Ⅱ)配合物切割DNA的动力学研究

对2个4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶锰（Ⅱ）配合物在生理条件及H2O2的存在下对DNA切割的动力学进行了研究。结果表明,这2个配合物分别存在下的DNA切割反应具有相似的动力学反应特征。其中对超螺旋DNA切割成缺口DNA步骤,均表现为三级反应,即反应速率分别与底物DNA的浓度、配合物的浓度和H2O2的浓度的一次方成正比;同时得到了2个反应的速率常数、活化能（Ea）、活化焓（ΔH^≠）和活化熵（ΔS^≠）等动力学参数,并根据这些结果提出了一个可能的氧化切割反应机理。     

6-甲氧羰基-4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶单核铜(Ⅰ)双膦发光配合物（英文）

合成并表征了2个新的基于6-甲氧羰基-4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶的单核铜(Ⅰ)双膦配合物[Cu(mmbpy)(dppp)]ClO_4(1)和[Cu(mmbpy)(dppb)]ClO_4(2)。研究结果表明,铜(Ⅰ)配合物1和2均表现为扭曲变形的N_2P_2四面体几何构型,其P-Cu-P键角受辅助双膦配体控制。在常温下,这2个铜(Ⅰ)配合物在固态时均具有发光性质,并且相对于双膦配体亚甲基链的长度,P-Cu-P键角对其光物理性质的影响更为显著。在2,2′-联吡啶环上引入2个甲基取代基对改善铜(Ⅰ)配合物的发光性能也被证明是有效的。     

3,3′-二氯-4,4′-二氨基联苯的合成

从邻硝基氯苯合成 3,3′ 二氯 4 ,4′ 二氨基联苯 :邻硝基氯苯 (a)在 1 ,4 萘醌催化下与CH2 O反应得到 2 ,2′ 二氯氧化偶氮苯 (b) ,产率 91 0 % ;b在Al Ni合金及 1 ,4 萘醌催化下与水合肼反应得到2 ,2′ 二氯氢化偶氮苯 (c) ,产率 97 0 % ;c在盐酸中重排得到d ,产率 96 9%。d的总产率达 85 5 % ,含量97 7%     

6,6'-二甲基-2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸甲酯的合成与表征

以6-甲基-2-羟基吡啶-4-甲酸甲酯为起始原料,经酯化反应制备2-甲基-6-(对甲苯磺酰氧基)吡啶-4-甲酸甲酯,使其在过渡金属镍络合物催化作用下自身偶联合成6,6'-二甲基-2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸甲酯,通过改变投料比例、反应温度及投料顺序获得最佳反应条件,收率77%。经核磁共振、红外光谱、质谱及差示扫描热量法等对分子结构进行了表征,验证了合成方法的可靠性。该结构能够满足均相时间分辨荧光免疫分析螯合剂中间体的需求。目前,它已成功用于均相时间分辨荧光免疫分析。     

以4,4′-联苯二甲酸和咪唑基化合物为配体的钴配合物的合成和晶体结构（英文）

以4,4′-联苯二甲酸(H_2BPDC)和4,4′-二咪唑基二苯醚(BIDPE)为原料,与硝酸钴在不同温度下反应,得到2个结构不同的配位聚合物{[Co_2(BPDC)_2(BIDPE)_2(H_2O)]·2H_2O}_n(1)和{[Co(BPDC)(BIDPE)]·H_2O}_n(2)。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属于单斜晶系,C2/c空间群,a=1.456 02(15)nm,b=1.557 51(16)nm,c=2.522 6(3)nm,β=90.834 0(10)°,V=5.720 2(10)nm3,Z=4,Mr=1 256.98,Dc=1.460 g·cm-3,μ=0.655,F(000)=2 592,R1=0.036 7,w R2=0.087 5(I2σ(I))。配合物2属于三斜晶系,P1空间群,a=1.061 92(10)nm,b=1.098 51(11)nm,c=1.324 51(13)nm,α=112.725 0(10)nm,β=92.112 0(10)°,γ=96.574 0(10)°,V=1.410 2(2)nm3,Z=2,Mr=619.48,Dc=1.459 g·cm-3,μ=0.662,F(000)=638,R1=0.047 4,w R2=0.116 5(I2σ(I))。单晶结构分析显示,配合物1拥有一维链状结构,而配合物2具有二维两重贯穿结构,并表现出聚轮烷的结构特征。结果说明了反应温度在配合物组装过程中起着非常重要的作用。     

由4,4'-二甲基-2,2'-联苯二甲酸配体构筑的锌(Ⅱ)和镉(Ⅱ)双核配合物的合成、晶体结构、荧光及光催化性质（英文）

采用水热方法,用4,4′-二甲基-2,2′-联苯二甲酸配体(H_2dbda)和菲咯啉(phen)、2,2′-联吡啶(2,2′-bipy)分别与ZnCl_2或CdCl_2·H_2O反应,合成了3个零维双核配合物[Zn_2(μ-dbda)_2(phen)_2(H_2O)_2](1)、[Zn_2(μ-dbda)_2(2,2′-bipy)_2](2)和[Cd_2(μ-dbda)_2(2,2′-bipy)_2(H_2O)_2]·2H_2O (3),并对其结构、荧光和光催化性质进行了研究。结构分析结果表明3个配合物分别属于三斜和单斜晶系的P1和P2_1/n空间群。配合物1～3都具有零维双核结构,而且这些双核单元通过O-H…O氢键作用进一步形成了三维超分子框架。研究表明,配合物1～3在室温下能发出蓝色荧光。另外,研究了3个配合物对有机染料亚甲基蓝的光催化降解性能,结果表明配合物3可以高效地降解亚甲基蓝。     

熔融反应合成2,2′-联吡啶桥联二（4,4′-联吡啶）类哑铃型化合物

研究阻塞基的乙氧乙醇磺酸酯（1a～1c）与4，4＇-联吡啶在熔融条件下反应合成单取代4，4＇-联吡啶衍生物（2a～2c）。结果显示，在熔融条件下30min完成反应。投料比对产物有很大的影响。当投料比为1：1时，主要产物为双取代4，4＇-联吡啶产物，增加4，4＇-联吡啶的用量，单取代产物增加。当投料比为1：10时。单取代产物占绝对优势，分离后的收率达90％。中间体（2a～2c）与4，4＇-二（溴甲基）-2，2＇-联吡啶按1：1摩尔比混合，按照上述相同的方法进行反应，得到2，2＇-联吡啶桥联-（4，4＇-联吡啶）类哑铃型化合物（3a～3c）。收率分别为化合物3a为81％，3b为87％，3c为79％。     

熔融反应合成2,2′-联吡啶桥联二（4,4′-联吡啶）类哑铃型化合物

无溶剂反应;联吡啶;固相熔融;哑铃型化合物     

两个基于2,2′-联吡啶-5,5′-二羧酸配体构筑的碱土金属配合物的合成、晶体结构及其光致发光性质（英文）

从2,2′-联吡啶-5,5′-二羧酸配体出发,利用溶剂热的方法,合成了两种新颖的碱土金属配位聚合物[Ca(bpdc)(DMF)2(H2O)2]n(1)和[Mg(bpdc)(H2O)3]n(2),并且对其进行了元素分析、红外光谱、热重分析和光致发光性质表征。单晶结构分析表明,配合物1和2都是一维链结构,并且通过分子间的氢键和π-π堆积作用连接成三维的超分子结构。有趣的是,固态荧光光谱显示两种结构的荧光出现了明显的不同,联系结构分析推断可能是有机配体的不同配位构象导致的。     

4,4′-联苯二膦及其相关化合物合成

E·M·Evleth等曾用正丁基锂合成对位-苯基二膦H_2PC_6H_4PH_2及其相关化合物。但制备手续较烦,产率不高。P·G·Chanfrell等从格氏试剂出发,合成了P,P,P′,P′-四(二乙胺基)-1,4-苯基二膦[(C_2H_5)_2N]_2PC_6H_4P[N(C_2H_5)_2]_2。本文报导改进和简化了的E.M.Evleth法反应,第一次合成三个对位-联苯基二膦及其衍生物,即4,4′-     

2,2'-二甲氧基-4,4'-联苯二甲酸铜配合物的合成、晶体结构及性质研究

以2,2'-二甲氧基-4.4 '-联苯二甲酸(H2L)为配体,采用溶剂热法合成了1个二维结构的铜配合物[Cu4L4(H2O)9]·10H2O (1).借助IR,TGA,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属于正交晶系,Pnma空间群,晶胞参数a=1.493 9(3)nm,b=3.051 6(6) nm,c=1.569 4(3) nm.在1的结构中存在4个晶体学不同的四方锥构型铜离子,3个水分子桥连4个铜离子形成一条锯齿形短链,短链间以配体相连为二维层,层间通过分子间氢键形成了三维超分子结构.热重分析表明1在295℃开始发生分解.变温磁化率显示1的铜离子间存在弱的反铁磁性.     

高效氧催化反应中的金属有机骨架材料（英文）

氧电催化反应包括氧气还原反应(ORR)和氧气析出反应(OER).作为核心电极反应,这两个反应对诸多能源存储与转换技术(比如燃料电池、金属空气电池以及全水分解制氢等)的能量效率起决定性作用.然而,ORR和OER涉及多个反应步骤、多个电子转移过程以及多相界面传质过程.这些复杂的过程较大程度上限制了ORR和OER的反应速率.从理论和实践两个方面来看,ORR和OER都需要高效电催化剂的参与来促进其反应速率,从而能够最终提高上述能源存储与转换技术的能量转换或利用效率.目前,以Pt,Pd,Ir,Ru为代表的贵金属基电催化剂具有十分突出的电催化性能.但是,过高的成本和过低的储量始终制约着贵金属基电催化剂在催化ORR和OER反应方面,乃至在能源存储与转换技术领域的规模化应用.因而,开发高效非贵金属基氧电催化剂成为近年来能源存储与转换领域的研究重点之一.在众多已经报道的非贵金属基氧电催化剂中,金属有机骨架材料(MOFs)备受瞩目.MOFs是一类由有机配体和金属节点通过配位键自组装而成的晶态多孔材料.它们具备超高比表面积、超高孔隙率以及规则性纳米孔道.相比较其他传统的多孔材料(比如活性炭、分子筛、介孔炭、介孔氧化硅等),MOFs最主要的优势在于它们的结构和功能可以依据需求通过选择合适的有机配体和金属节点进行便利地设计,或通过后处理进行必要的改性和调节.基于独特的多孔特性以及结构与功能的可设计、可调节性,MOFs在气体分离与存储、异相催化、化学传感、药物输送、环境保护以及能源存储与转化等领域都具有潜在的应用价值.因而,近年来,MOFs备受基础研究领域和工业界的青睐.针对MOFs开展的基础研究和应用开发逐渐成为诸多领域的研究焦点.也正由于MOFs具有的上述优异特性,尤其是结构与功能的可设计、可调节性,使得设计制备基于单纯MOFs以及MOFs衍生材料成为开发高效非贵金属基氧电催化剂的新途径.本综述首先论述了基于单纯MOFs的氧电催化剂(包括纯MOFs、活性物种修饰的MOFs以及与导电材料构成的复合MOFs)的合成以及它们在ORR或OER催化反应中应用的研究进展.在第二部分论述中,本综述主要针对MOFs衍生的各类氧电催化剂(包括无机微米-纳米结构/多孔碳复合材料、纯多孔碳材料、纯无机微米-纳米结构材料以及单原子型电催化材料)的研究进展进行了简要介绍和讨论.最后,本综述对MOFs基氧电催化剂目前存在的挑战进行了简要分析;同时,也对这类氧电催化剂的通用设计准则以及未来发展方向进行了展望.尽管存在诸多挑战,MOFs始终被认为是极好的"平台"材料.充分利用它们将有利于开发高效且实用的非贵金属基氧电催化剂.     

一个由4,4′-(丁烷-1,4-二氧基)-二苯甲酸和双咪唑配体构筑的三重穿插金属有机骨架化合物(英文)

采用水热法合成了1个二维缠结金属有机框架化合物[Cu(bbi)0.5(boba)]n(1)(bbi=1,1′-(1,4-丁烷基)-二(咪唑);H2boba=4,4′-(丁烷-1,4-二氧基)-二苯甲酸),并通过元素分析、红外光谱和单晶X-射线衍射对其进行了结构表征。结构分析显示:化合物1是具有聚轮烷和聚锁烃结构特征的三重平行穿插网络。此外还研究了它的荧光和热稳定性。