柔性配体癸二酸构筑的镍多孔配位聚合物的合成和晶体结构

由硫酸镍和癸二酸(C10H18O4)合成了配合物:[Ni(C10H16O4)(H2O)4].1.5H2O,并通过元素分析、红外光谱、热重分析对其进行表征,用单晶X-射线衍射方法测定了配合物的晶体结构。配合物属于正交晶系,空间群Cmca,晶胞参数:a=0.753820(10)nm,b=1.076 97(2)nm,c=4.130 42(8)nm,晶胞体积:V=3.353 25(10)nm3,晶胞内结构基元数Z=4,分子量Mr=358.02,电子数F(000)=1 528,密度Dc=1.418 g·cm-3,吸收系数μ(Mo Kα)=1.195 mm-1。     

含N和羧酸混合配体构筑的金属有机框架化合物应用研究进展

金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)化合物是由金属离子和有机配体通过自组装而成的具有网格结构的晶态材料。由于其结构的多样性和孔道的可调节性,使其在气体的吸附和分离、离子识别、催化、磁性和生物医学等方面有着较好的应用前景。本文简单介绍了近十年来含N和羧酸混合配体构筑的MOFs化合物在设计合成和性能研究方面取得的进展,以期广大科研工作者能对MOFs材料在合成设计和性能研究方面有比较全面的认识。研究发现,在MOFs化合物的设计合成中使用含氮配体和芳香羧酸的混合配体是一种行之有效的策略,可以得到更多结构多样化和性能优良的MOFs材料。     

一个由咪唑衍生物构筑的二重穿插的锌配位聚合物的合成、结构及荧光性质

以ZnCl2、H3IDC(咪唑-4,5-二羧酸)和bix(1,4-双(咪唑基-1-甲基)-苯)为原料,在水热条件下得到了1个新的二重穿插的三维层-柱状金属-有机框架结构的配位聚合物{[Zn3(IDC)(bix)1.5Cl3].0.25H2O}n(1),并通过元素分析、红外光谱、热重分析以及单晶X-射线结构分析对其组成和结构进行了表征。单晶X-射线结构分析表明,配合物1的晶体属于单斜晶系,P21/c空间群,a=1.158 44(17)nm,b=1.088 75(16)nm,c=2.391 7(3)nm,β=96.835(2)°,V=2.995 1(8)nm3,Z=4,Dc=1.813 g.cm-3,F(000)=1 638,对于4 772个可观测点(I>2σ(I)),最终残差因子R1=0.037 9,wR2=0.089 6。在配合物1中,每个IDC3-分别桥联4个锌(Ⅱ)离子形成一维锯齿形链状结构,一维链通过cis-μ2-bix的2个氮原子连接形成二维网状结构,相邻的二维层之间再通过trans-μ2-bix的2个氮原子进一步连接形成了二重穿插的三维层-柱状金属-有机框架结构。固体室温荧光测试结果表明,配合物1在波长为400 nm的光激发下于468 nm处出现强烈的荧光发射。     

新型三维金属-有机配位聚合物的合成、结构与性能

在中温混合溶剂热条件下,分别用镉离子和锰离子与混合多羧酸和多氮配体合成出两个金属-有机配位聚合物[M6(TDC)6(hmt)2(DMF)6(H2O)3 ? (H2O)] (JUC-85a, JUC-85b) (M = Cd 或 Mn,TDC = 噻吩-2,5-二羧酸,hmt = 六次甲基四胺,DMF = N,N-二甲基甲酰胺, JUC = Jilin University China),并通过X射线单晶衍射、元素分析、热重分析、粉末X光衍射、拓扑结构分析和荧光分析对其结构、组成和性质进行了表征. 单晶衍射结果表明,化合物JUC-85a和JUC-85b是同构的三维开放骨架结构,具有一种从少见的(3,6)连接拓扑结构loh1. 同时,JUC-85a具有很好的荧光性质.     

新型手性金属-有机配位聚合物的合成、结构与性质

在水热条件下, 分别用过渡金属离子Zn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)与混合手性羧酸和含氮配体反应, 合成了2个手性金属-有机配位聚合物[M(D-cam)(H₂mbdpz)]_n[M=Zn(1), Co(2); D-H₂cam=D-(+)-樟脑酸; H₂mbdpz=4,4'-亚甲基二(3,5-二甲基吡唑)]. 通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析、热重分析及荧光分析对其结构、组成和性质进行了表征. 单晶结构分析表明, 配合物1和2是异质同晶的手性三维开放骨架结构, 具有单节点三连接的ThSi₂型网络拓扑结构.     

基于四唑功能位点的Tb~(3+)配位聚合物的构筑及其金属离子荧光检测性能

镧系金属配位聚合物因其独特的组成、结构和性质被广泛应用于荧光识别检测性质研究,但其功能导向构筑依然具有挑战性。本文基于双功能基团配体构筑策略构筑了一例Tb~(3+)配位聚合物[Tb(TZI)(DMF)_2(H_2O)]·(H_2O)(1)((H_3TZI=5-(1-氢-5-四唑基)间苯二甲酸,DMF=N,N-二甲基甲酰胺)),在对其进行详细结构表征的基础上研究了其金属离子识别检测性质。结果表明,基于羧酸和四唑基团与Tb~(3+)离子配位能力的不同,在确保Tb~(3+)配位聚合物成功构筑的同时可将四唑作为识别位点引入配位聚合物框架,使得配合物1可展现出基于金属离子与四唑功能位点配位导致的荧光增强,可实现对Zn~(2+)和Na~+离子的识别检测。本文所报道的结果可为镧系金属配位聚合物的荧光识别检测性质导向构筑提供有价值的参考。     

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.     

两种用于4-硝基苯酚荧光识别的金属-有机配位聚合物

选择刚性的2,6-双(苯并咪唑基)吡啶(H2BBP)作为配体,以对苯二甲酸(BDC)作为第二配体,通过自组装的方法与过渡金属形成了2种新型的1D链状金属-有机配位聚合物[Zn(H2BBP)(BDC)]n(1)和{[Cd2(H2BBP)2(BDC)2]·3H2O}n(2)。利用单晶X射线衍射、热重等表征方法对化合物1、2进行了结构分析。由于化合物1中金属离子与BDC配体羧基都是通过单齿配位,而化合物2中的金属离子是单双齿杂合配位,导致化合物1与化合物2中的一维zigzag链夹角不同。利用荧光光谱法对化合物1、2进行了4-硝基苯酚(4-NP)检测研究,结果表明4-NP对化合物1、2均有较强的荧光淬灭作用,且化合物1的检测限可低至30.96μg·L-1。     

表面配位金属-有机框架薄膜的制备及电催化应用

设计和开发高效电催化剂对能源的存储和转化具有十分重要的意义.金属-有机框架(MOF)在基底表面通过液相外延层层配位组装的MOF薄膜(也被称作表面配位MOF薄膜,SURMOF)具有厚度可调节、生长取向可控以及表面均匀致密等优点,在电催化反应领域得到了广泛的研究和应用.本文总结了SURMOF及其衍生薄膜(SURMOF-D)...     

CoIII4四边形和CoII八面体构筑块搭建的一维超分子化合物

在水热条件下,以4, 5-咪唑二羧酸作为有机配体,1, 10-邻菲罗啉作为端基配体,硝酸钴作为金属源,合成了一维超分子化合物[Co5(C5N2O4H)4(C5N2O4H3)2(C12N2H8)4(H2O)2]?(H2O)6 (1)。单晶X-射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,Mr = 2082.09,a = 13.104(3) ?,b = 13.463(3) ?,c = 13.708(3) ?,α = 75.03(3)°,β = 70.00(3)°,γ = 65.39(3)°,V = 2046.9 (10) ?3。在化合物1中,CoIII4四边形构筑块与CoII八面体构筑块之间通过氢键作用相互连接,沿[1 1 1]方向形成一条无限延伸的超分子链。此外,通过粉末X-射线衍射(PXRD)、热重分析(TGA)、红外光谱(IR)和CHN元素分析对化合物1进行了相关表征。     

Tuning Size and Properties of Zinc Ascorbate Metal-Organic Framework via Acid Modulation

One of the biggest advantages of MOFs is the possibility of modifying their properties and tuning their inherent activity (i.e., sorption, storage, catalytic activity etc.). Textural properties can be tuned by manipulating process and compositional parameters, among which, the effect of additives can be even further distinguished among them based on the way they affect these properties. Beyond the effect that additives have on the size and morphology of nanoMOFs, there is also an effect on properties via creating point defects—missing linker and missing node defects. In this study, we investigated the effect of four monotopic acid modulators—formic, acetic, dichloroacetic and propionic acid, their concentration and the heating type (conventional and microwave—MW) on the size, morphology and textural properties of a recently discovered bioNICS1. It was confirmed that the proposed seesaw model for the controlled size of nanoMOF crystals is less applicable in the case of MW-assisted synthesis, in comparison to conventional heating. In the case of formic acid- and propionic acid-modified materials, we demonstrated that the type of additive plays a different role in crystal growth and generation of defects, implying high tunability being crucial for a material’s structure–property performance optimization.     

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。     

三角柔性多羧酸金属有机骨架化合物的合成、结构及荧光性质

以柔性1,3,5-三（4-羧酸苯氧基）苯（H₃TCPB）为配体,以4,4''-联吡啶（4,4''-BPY）为辅助配体,在溶剂热条件下合成了2个新颖的分别具有三核锌簇和三核钴簇的金属有机骨架化合物：{[Zn₃（TCPB）₂（4,4''-BPY）]·DMF·3H₂O}_n（1）和{[Co_1.5（TCPB）（DMF）（H₂O）]·DMF}_n（2）,通过单晶X射线衍射,红外光谱,元素分析,热重分析和粉末X射线衍射对其结构进行了表征。单晶X射线衍射分析表明化合物1属于三斜晶系,P1空间群,表现出三维（3,8）连接的网状结构,拓扑符号为：{4³}₂·{4⁶·6¹⁸·8⁴}·{6};化合物2也属于三斜晶系,P1空间群,为二维（3,6）连接的网络层状结构,拓扑符号为：{4³}₄·{4⁶·6¹⁸·8⁴}。此外,荧光性质研究表明固态化合物¹在室温条件下发射出源于TCPB^3-和4,4''-BPY配体的淡蓝色荧光,而化合物2在相似的条件下没有荧光发射。     

Complex Phase Behaviour and Structural Transformations of Metal-Organic Frameworks with Mixed Rigid and Flexible Bridging Ligands

Two new heteroleptic metal-organic framework materials show strong adsorption of H₂ and ethanol. [Co₂(L1)(bdc)₂], where L1=N¹,N⁴-bis(4-pyridinylmethyl)-2,5-dimethylbenzene-1,4-diamine and bdc is benzene-1,4-dicarboxylate, has a twofold interpenetrating pillared layer structure with pcu topology. It has a stepped, hysteretic EtOH adsorption that can be related to complicated phase and structural transformation behaviour that occurs on de-solvation and re-solvation, including major conformational changes to the geometry of the flexible L1 ligand. [Co₂(L1)(bpdc)₂], where bpdc=biphenyl-4,4′-dicarboxylate, has a unique six-connected self-catenating framework structure. Solvation changes occur without significant structural change and a partially-hydrolysed material binds its own decomposition products as guests.     

一种新型三维配位聚合物的合成以及表征和磁性测定(英文)

通过水热法合成了三维(3D)网状金属有机框架物[Pr(NTA)(H2O)]n(NTA=nitrilotriacetic acid);利用元素分析、红外光谱分析、X射线单晶衍射等表征了产物的结构,利用热重分析和示差热重分析评价了其热稳定性,并测定了其磁性能.结果表明,目标配合物的Pr(Ⅲ)采取九配位模式(N1O8)形成三帽三角棱柱几何构型,配位聚合物通过O-C-O链组装成高度有序的3D结构.此外,合成的配合物具有较高的热稳定性,并因(O2C-C-C-CO2)2桥联而显示反铁磁性.     

Pseudo-Membrane Jackets: Two-Dimensional Coordination Polymers Achieving Visible Phase Separation in Cell Membrane

Cell membranes contain lateral systems that consist of various lipid compositions and actin cytoskeleton, providing two-dimensional (2D) platforms for chemical reactions. However, such complex 2D environments have not yet been used as a synthetic platform for artificial 2D nanomaterials. Herein, we demonstrate the direct synthesis of 2D coordination polymers (CPs) at the liquid-cell interface of the plasma membrane of living cells. The coordination-driven self-assembly of networking metal complex lipids produces cyanide-bridged CP layers with metal ions, enabling “pseudo-membrane jackets” that produce long-lived micro-domains with a size of 1–5 μm. The resultant artificial and visible phase separation systems remain stable even in the absence of actin skeletons in cells. Moreover, we show the cell application of the jackets by demonstrating the enhancement of cellular calcium response to ATP.     

Structural Modulation of Coordination Polymers by Heterometallic Approach

A series of heterometallic Ni^II/Co^II coordination polymers with 2D networks were synthesized by tetrazole‐1‐acetate ligands and structurally characterized. With increasing concentration of cobalt(II), another different connectivity patterns have been observed. The influence of cobalt(II) is not only on the crystallization, but also on the variation of magnetic properties.     

手性配位聚合物的构筑及其应用

手性配位聚合物因其结构多样性、可调控性以及潜在的多功能性,已经成为当前化学和材料学的研究热点。在合成中,可以通过选择特定的非手性配体、手性配体、手性溶剂或手性模板剂等来构筑手性配位聚合物。此外,还可以选择特定的金属离子赋予目标手性配位聚合物光、电、磁、催化和非线性光学等性能。本文详细综述了近年来纯手性配位聚合物的合成方法,以及在手性分离、手性催化、非线性光学、铁电和多铁等领域的应用研究进展。最后,对手性配位聚合物的合成方法及应用前景进行了展望。     

Synthesis,structure and properties of a hetero-metal organic framework constructed by sulfonate and phenol ligand

A hetero-metal organic framework, [NaSr(HTiron)(H₂O)₅]·H₂O (1) (Na₂H₂Tiron = 4,5-dihydroxy-1,3-benzenedisulfonic acid disodium), has been synthesized under hydrothermal condition. The framework was characterized by elemental analysis, FT-IR spectroscopy, UV–Vis spectroscopy, thermal analysis, and single-crystal X-ray diffraction. It features a 3-D network structure with (4²,12⁴)(4⁵,6⁴,8)₂(4)₂ topology, constructed by HTiron^3? ligands. Compared with the ligand, the photoluminescence emission of 1 bathochromically shifts and shows emission maximum at 497 nm at room temperature.