三个低维Zn~Ⅱ-二膦酸配位聚合物的合成、结构及荧光性能研究

通过引入第二配体2,2′-联吡啶(2,2′-bipyridine,bipy),在水热条件下得到3个低维ZnⅡ-二膦酸配位聚合物:[Zn1.5(H2L)(bipy)(H2O)]·3H2O(1),[Zn(H3L)(bipy)]2(2),[Zn(H3L)(bipy)(H2O)]·H2O(3)(H5L=1-羟亚乙基-1,1-二膦酸,CH3C(OH)(PO3H2)2)。采用单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射(PXRD)、红外光谱(IR)、元素分析、热重(TG-DSC)等测试手段对产物的结构进行了表征。单晶X-射线衍射数据分析表明化合物1为一维梯形双链结构,结构中含有2个晶体学独立的锌离子,分别以四配位和六配位模式与配体连接。化合物2为O-P-O双桥连接三角双锥[ZnO3N2]而成的双核零维结构。化合物3为八面体[ZnO4N2]通过O-P-O单桥连接而成的一维链状结构。氢键和π-π堆积作用进一步将3个低维ZnⅡ-二膦酸化合物扩展为三维超分子。对化合物1~3进行荧光性能的研究,测试结果表明,3个化合物均发射出强度远大于配体bipy的荧光发射峰(λem=374nm(1)、388nm(2)、387nm(3),λex=252nm),该峰来源于第二配体bipy(λem=391nm,λex=252nm)分子内部的π*-π电荷转移。电化学测试结果显示3个化合物均表现出一步单电子氧化还原过程,与自由配体相比给电子能力增强,未来可作为空穴传输材料在光电领域得到应用。     

镝与二甘醇酸的配位聚合物的水热合成、晶体结构及荧光性质

DyCl₃·6H₂O与二甘醇酸(H₂dga)在水热条件下反应得到配位聚合物{[Dy₂(dga)₃(H₂O)₄]·2H₂O}_n，用X-射线衍射单晶结构分析方法确定了其晶体结构。该配合物的晶体属于正交晶系，C222₁空间群。在配合物中，Dy³⁺离子存在两种类型的配位环境。九配位的Dy1离子与3个二甘醇酸根的6个羧基氧原子和3个醚氧原子配位，其配位多面体可描述为一个扭曲的单帽四方反棱柱;八配位的Dy2离子周围的8个配位氧原子形成一个扭曲的四方反棱柱配位多面体，其中4个氧原子来自4个二甘醇酸根，另外4个氧原子由4个配位水分子提供。二甘醇酸配体的2个羧基和其醚氧原子同时与Dy³⁺离子配位而形成2D网状结构。 该配合物在室温下的固体荧光光谱显示了中心Dy³⁺离子的特征荧光，位于483 nm和574 nm的发射峰分别对应于Dy³⁺离子的 ⁴F_9/2 → ⁶H_15/2和 ⁴F_9/2 → ⁶H_13/2跃迁。     

两个二维Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构和荧光性质

具有d^10电子结构的简单金属配合物是不发光的。然而,采用具有π共轭芳香类有机物为配体所构建的Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)配合物,特别是具有重复单元结构的配位超分子和配位聚合物,能够发射较强的荧光,由于它们的配位数和结构的多样性,如[Cd4(betc)2(phen)2(H2O)]n(bete=1,2,4,5-benzenetetracarboxyl),[Cd(isonicotinate)2(EtOH)](EtOH),使这类化合物往往显示出一些新奇的功能。本文分别采用均苯四甲酸根和烟酸根为桥配体,合成了两种具有二维无限结构的Cd(Ⅱ)配位聚合物,它们在紫外光照射下,可以发出较强的蓝色荧光。     

吡啶盐/咪唑盐调控钴萘基二膦酸配位聚合物的结构和性质

通过引入质子化的1,3-二(4-吡啶基)丙烷(1,3-dppH₂²⁺)和双(咪唑-1-甲基)苯(1,4-bixH₂²⁺)作为阳离子模板,采用水热反应,得到3种基于1,4-萘二膦酸(1,4-ndpaH₄)配体的钴萘二膦酸配位聚合物：(1,3-dppH₂)₂[Co₄(1,4-ndpa)(1,4-ndpaH)₂(1,4-ndpaH₂)]·6H₂O (1)、(1,4-bixH₂)_0.5[Co(1,4-ndpaH)](2)和(1,4-bixH₂)_0.5[Co₂(1,4-ndpaH)(1,4-ndpaH₂)(H₂O)₂](3)。对配合物1～3分别进行了元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射、...     

锰有机膦酸配位聚合物的合成、结构和磁性

将4-羧酸-1-萘膦酸（4-cnappH₃）与氯化锰通过水热（溶剂热）反应，得到4种不同结构的锰萘膦酸羧酸配位聚合物Mn（4-cnappH₂）₂（1），Mn（4-cnappH₂）₂（H₂O）₂（2），α-Mn（4-cnappH）（H₂O）（3）和β-Mn（4-cnappH）（H₂O）（4）。化合物1中{MnO₆}八面体与{PO₃C}四面体共角连接形成无机链，链与链之间通过膦酸配体连接形成三维框架结构，而化合物2~4都具有层状结构，层与层之间由质子化的羧酸基团通过氢键作用连接形成三维超分子结构。但这些化合物的层内拓扑结构不同，化合物2中的无机层结构包含由{MnO₆}八面体和{PO₃C}四面体共角连接的矩形12元环，化合物3中{MnO₅}三角双锥共边形成{Mn₂O₂}双核，双核之间通过{PO₃C}四面体共角连接形成包含4元环的无机层，而化合物4中则存在由{MnO₅}三角双锥共角形成的链，链间进一步通过{PO₃C}四面体共角连接形成包含3元环和4元环的无机层。磁性研究表明，所有化合物中锰离子之间都存在反铁磁相互作用。     

含苯并咪唑基配体Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构以及荧光性质研究

以3,5-二(苯并咪唑基)吡啶(L)、间苯二甲酸(m-H₂BDC)、4-羧基肉桂酸(H₂CCA)、ZnSO₄·7H₂O和Cd(NO₃)₂·4H₂O为原料,使用溶剂热方法合成了两个配位聚合物[Zn(L)(m-BDC)] (1)和[Cd(L)(CCA)]·2H₂O (2),利用红外、元素分析、热重分析和X-射线粉末衍射对其进行了表征,利用X-射线单晶衍射对结构进行了测定,并研究了配合物的荧光性质。在配合物1中,L与金属离子连接形成了一维(1D)链结构,而间苯二甲根离子与金属离子构成了一个M₂(m-BDC)₂(M=金属离子)的单元。一维链之间通过M₂(m-BDC)₂单元连接形成二维网状(2D)结构。在配合物2中,和配合物1类似,L与金属离子连接形成一维链,但与1不同的是羧酸配体与金属离子配位也构成了一维链结构,两种一维链通过配位作用连接构成二维结构。     

Mn(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构及光物理性能

采用水热方法合成了2种结构新颖的Mn(Ⅱ)配位聚合物,[Mn(m-tpha)(phen)]_n(1),{[Mn₃(m-tpha)₂(m-Htpha)₂(bipy)₂]·3H₂O}_n (2),(m-H₂tpha=间苯二甲酸,phen=1,10-邻菲咯啉,bipy=2,2′-联吡啶)。通过X-射线单晶衍射、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV-Vis)、表面光电压光谱(SPS)和场诱导表面光电压光谱(FISPS)等方法对配聚物进行了表征。结构分析表明:配聚物(1)和(2)均是通过间苯二甲酸根桥连的具有1D无限结构的Mn(Ⅱ)配聚物。不同的是(1)的不对称单元中只包含1个Mn(Ⅱ)离子,它采取了N₂O₄的配位模式;而(2)的重复单元中,包含3个Mn(Ⅱ)离子,其中有2个Mn(Ⅱ)离子是晶体学等效的,它们也采取了N₂O₄的配位模式,另1个Mn(Ⅱ)离子处于一个几乎规则的正八面体场的配位环境中,6个配位原子均为O。配聚物的表面光电压光谱测试表明,它们在300～800 nm范围内都呈现正的表面光伏响应(SPV),但是光伏响应带的强度、数量是明显不同的。这是它们的结构、中心金属Mn(Ⅱ)离子的配位微环境不同所致。将配聚物的SPS与其UV-Vis光谱进行对比,可以看出SPS响应带与UV-Vis吸收峰基本是对应的。     

二维网状锌(Ⅱ)配位聚合物[Zn(HIDC)(bib)0.5]n的合成、晶体结构和荧光性质

A new 2D Zn(Ⅱ) coordination polymer [Zn(HIDC)(bib)_0.5]_n(1) was obtained by the hydrothermal reaction of ZnCl₂, imidazole-4,5-dicarboxylic acid (H₃IDC), and 1,4-bis(imidazol-1-yl)-butane (bib) with 2∶2∶1 mole ratio. X-ray diffraction crystal structural analysis reveals its crystallizes in monoclinic, space group P2₁/n with a=0.943 38(16), b=1.022 48(18), c=1.393 8(2) nm, β=109.434(3)°, V=1.267 9(4) nm³,Z=4, D_c=1.648 Mg·m^-3, F(000)=636, the final R₁=0.044 1, and wR₂=0.100 3 for 1 742 observed reflections with I≥2σ(I). In 1, each Zn(Ⅱ) ion is five-coordinated with a distorted trigonal bipyramidal coordination geometry, and each μ₂-HIDC² acts as a bridge to bond two neighboring Zn(Ⅱ) ions, leading to an 1D zigzag chain architecture. The adjacent chains are further linked by bib to form an infinite 2D network structure. The fluorescence spectrum of 1 exhibits intense emission at 436 nm when excited at 380 nm in solid state at room temperature. CCDC: 748259.     

二维网格结构的新型配位聚合物[Zn(PDA)]n的合成、晶体结构及荧光性质

以2,6-吡啶二酸为配体, 与锌盐通过水热合成法得到具有二维网格结构的新型配位聚合物[Zn(PDA)]n(PDA=2,6-吡啶二羧酸根); 采用红外光谱、元素分析、热重分析及单晶X射线衍射等手段对[Zn(PDA)]n的晶体结构进行了表征. 并进一步研究了[Zn(PDA)]n的荧光性质.     

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。     

两个由两性二酸配体构筑的Cd(Ⅱ)低维配合物的合成、结构及荧光性质

利用合成的两性离子二酸配体1-(4-carboxylatobenzyl)pyridinium-4-carboxylate(HL),通过调变合成条件,制备了2个低维的配合物{Cd(L)₂·4H₂O}_n(1),和{[Cd(L)(N₃)]·3H₂O}_n(2),并对其进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、热重(TG)、荧光光谱及X-射线单晶衍射测定。分析结果显示化合物1中八配位的Cd(Ⅱ)离子被4个L配体连接形成一维链状结构。而化合物2中六配位的Cd(Ⅱ)离子被双羧基-叠氮三重桥联形成二维层状结构。固体荧光测试表明配体的配位方式明显影响其荧光发射。     

两个4-连接配位网络的锌(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构和荧光性质

以5-氨基四氮唑(HATz), 异烟酸(HPyc)和ZnSO₄·7H₂O或Zn(NO₃)₂·6H₂O为反应物, 在DMF溶剂热条件下分别得到了2个锌(Ⅱ)配位聚合物{[(CH₃)₂NH₂]·[Zn(ATz)(SO₄)]}_n (1)和{[Zn(ATz)(Pyc)]·0.5DMF}_n (2), 并对它们的组成和结构进行了表征。配合物1是由4-连接(4, 4)网络拓扑的[Zn(ATz)(SO₄)]_n^n-二维阴离子层和[(CH₃)₂NH₂]⁺阳离子间通过氢键作用形成的二维波浪层结构。配合物2则是1个二重穿插的4-连接金刚烷拓扑的三维微孔金属-有机框架结构, 客体DMF分子填充在孔道内。室温下的固体荧光实验表明, 在350 nm的光激发下, 配合物1和2分别在为445 nm和458 nm处出现强烈的荧光发射。     

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（亚甲基））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。     

一种新型Zn2＋近红外荧光探针的研究

Zn^2＋是多种酶和转录因子的必要成分, 在生物体内起着重要的作用, 检测Zn²⁺具有十分重要的生物学意义. 我们合成了一种新型近红外荧光探针TAEA-IR-780, 该探针通过配位作用与Zn^2＋结合后, 荧光显著增强. 通过质谱和氢谱对该探针进行了表征, 并探讨了pH值、其它金属离子对Zn^2＋检测的影响. 该探针的激发波长为683 nm, 发射波长为750 nm, 可避免对生物活体的损伤, 同时生物体内常见的金属离子对其干扰较小. 该探针对Zn^2＋的检测下限达1.0× 10^－9 mol•L^－1, 具有较高的检测灵敏度.     

两个由两性二酸配体构筑的Cd(Ⅱ)低维配合物的合成、结构及荧光性质

利用合成的两性离子二酸配体1-(4-carboxylatobenzyl)pyridinium-4-carboxylate(HL), 通过调变合成条件, 制备了2个低维的配合物{Cd(L)₂·4H₂O}_n(1), 和{[Cd(L)(N₃)]·3H₂O}_n (2), 并对其进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、热重(TG)、荧光光谱及X-射线单晶衍射测定。分析结果显示化合物1中八配位的Cd(Ⅱ)离子被4个L配体连接形成一维链状结构。而化合物2中六配位的Cd(Ⅱ)离子被双羧基-叠氮三重桥联形成二维层状结构。固体荧光测试表明配体的配位方式明显影响其荧光发射。     

两个4-连接配位网络的锌(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构和荧光性质

以5-氨基四氮唑(HATz),异烟酸(HPyc)和ZnSO4·7H2O或Zn(NO3)2·6H2O为反应物,在DMF溶剂热条件下分别得到了2个锌(Ⅱ)配位聚合物{[(CH3)2NH2]·[Zn(ATz)(SO4)]}n(1)和{[Zn(ATz)(Pyc)]·0.5DMF}n(2),并对它们的组成和结构进行了表征。配合物1是由4-连接(4,4)网络拓扑的[Zn(ATz)(SO4)]nn-二维阴离子层和[(CH3)2NH2]+阳离子间通过氢键作用形成的二维波浪层结构。配合物2则是1个二重穿插的4-连接金刚烷拓扑的三维微孔金属-有机框架结构,客体DMF分子填充在孔道内。室温下的固体荧光实验表明,在350 nm的光激发下,配合物1和2分别在为445 nm和458 nm处出现强烈的荧光发射。     

含苯并咪唑基配体Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构以及荧光性质研究(英文)

以3,5-二(苯并咪唑基)吡啶(L)、间苯二甲酸(m-H2BDC)、4-羧基肉桂酸(H2CCA)、ZnSO4·7H2O和Cd(NO3)2·4H2O为原料,使用溶剂热方法合成了两个配位聚合物[Zn(L)(m-BDC)](1)和[Cd(L)(CCA)]·2H2O(2),利用红外、元素分析、热重分析和X-射线粉末衍射对其进行了表征,利用X-射线单晶衍射对结构进行了测定,并研究了配合物的荧光性质。在配合物1中,L与金属离子连接形成了一维(1D)链结构,而间苯二甲酸根离子与金属离子构成了一个M2(m-BDC)2(M=金属离子)的单元。一维链之间通过M2(m-BDC)2单元连接形成二维网状(2D)结构。在配合物2中,和配合物1类似,L与金属离子连接形成一维链,但与1不同的是羧酸配体与金属离子配位也构成了一维链结构,两种一维链通过配位作用连接构成二维结构。     

两个基于β-二酮配体构筑的银配位聚合物的合成和晶体结构

以配体3-（（5-（3-吡啶基）-2-（1,3,4-噁二唑基））硫代）-2,4-戊二酮（L₁）与AgSbF₆进行配位反应,得到配位聚合物{[Ag（L₁）₂]SbF₆}_n （1）;以配体3-（（5-（4-吡啶基）-2-（1,3,4-噁二唑基））硫代）-2,4-戊二酮（L₂）与AgCF₃SO₃进行配位反应,得到配位聚合物[Ag（L₂）（CF₃SO₃）]_n （2）。并通过粉末X射线衍射、红外光谱、元素分析和单晶X射线衍射对配合物的结构进行了表征。在固体状态下,配位聚合物1和2都形成1D链状结构。     

6,6’-二硫二烟酸构筑的锌配位聚合物的合成、晶体结构和荧光性能

本文以6,6'-二硫二烟酸为主配体,通过水热法合成了新的配合物{[Zn(cpds)(dpa)]·H₂O}_n(1)(H₂cpds=6,6'-dithiodinicotinic acid,dpa=dipyridin-2-ylamine)。用X-射线单晶衍射分析确定了配合物为三斜晶系,P1空间群,其晶体学参数为a=0.8467(2),b=1.1674(3),c=1.2265(3)nm,α=73.605(3)°,β=78.656(3)°,γ=81.484(3)°,V=1.1347(5)nm³,D_c=1.850g·cm^-3,Z=2。结构分析表明配合物1为一维链状结构,相邻一维链之间堆积形成三维超分子网络结构。本文还研究了配合物的热稳定性和荧光性质。     

二维配位聚合物[Zn(PDC)(phen)]n的合成、晶体结构及荧光性质

合成了锌(II)与3,4-吡啶二羧酸和1,10-邻菲啰啉形成的配位聚合物[Zn(PDC)(phen)]_n (1) (H₂PDC＝3,4-吡啶二羧酸, phen＝1,10-邻菲啰啉), 对其进行了元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射表征, 测定了晶体结构. 该聚合物属单斜晶系, P2(1)/n空间群, a＝0.77136 nm, b＝1.9757(4) nm, c＝1.0680(2) nm, β＝95.36(3)°, V＝1.6205(6) nm³, Z＝4, D_c＝1.683 Mg/m³, M_r＝410.68, F(000)＝832, μ＝1.55 mm^－1, 最终偏离因子R₁＝0.0608, wR₂＝0.0967. 该化合物中Zn原子与来自两个PDC的三个羧基氧原子, 另外一个PDC的吡啶氮原子, 以及phen的两个氮原子配位, 形成的ZnN₃O₃八面体通过PDC桥联形成二维层状网络结构. 此外还研究了该聚合物的热性质和荧光性质.