刚性双(三氮唑)和羧酸混合配体构建的两种金属有机骨架材料及其在CO2环加成反应中的催化性质

通过酸碱混合配体策略合成了 2 例含刚性双三氮唑配体的金属有机骨架(MOF)材料：{[Zn₂(L)(TP)₂(H₂O)·H₂O]}_n (1)和[Zn(L)(HTMA)]_n (2),其中L=4,4''-(3,3''-dimethyl-(1,1''-biphenyl)-4,4''-diyl)bis(4H-1,2,4-triazole),H₂TP=对苯二甲酸,H₃TMA=1,3,5-均苯三甲酸。用单晶 X 射线衍射表征其结构。结构分析表明,MOF 1显示出 3,6-双节点的二维结构,其拓扑符号为(4²·6)2(4⁸·6⁶·8),MOF 2呈现为经典的 sql二维拓扑结构。在温和条件下,2对 CO₂与环氧化物的环加成反应具有优异的催化活性,且重复使用至少3次后仍然保持其催化性能。     

基于V型配体的三个荧光Zn-MOF对水溶液中2，4，6-三硝基苯酚和Fe3+的荧光传感

在溶剂热条件下,合成了3个基于V型配体的Zn(Ⅱ)金属有机骨架：{[Zn₂(BIDPS)₂(OBA)₂]·DMA}_n(1)、{[Zn (BIDPT)(PA)]·DMF}_n(2)和{[Zn (BIDPS)(PA)(H₂O)₂]·2H₂O}_n(3)(BIDPS=4,4''-二(1-咪唑基)苯砜,H₂OBA=4,4''-二苯醚二甲酸,H₂PA=帕莫酸,BIDPT=4,4''-二(1-咪唑基)苯硫醚)。利用X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、热重分析、X射线粉末衍射对其结构进行了表征。配合物1具有二重穿插的三维cds拓扑网络结构。配合物2为二维(4,4)层状结构,层与层之间通过互锁形成2D→3D的三维金属有机骨架。配合物3具有一维链状结构,一维链通过分子内和分子间氢键连接,形成三维超分子结构。荧光研究表明,配合物1~3可以在pH=4~10的水溶液中稳定存在,且在水中具有较强的发光性能,可作为检测2,4,6-三硝基苯酚和Fe³⁺的发光传感器,具有较高的灵敏度和选择性。     

一种高灵敏、多响应的Zn-MOF荧光传感器对Fe3+、2，4，6-三硝基苯酚和奥硝唑的检测

在水热条件下基于H₄bta(1,2,3,5-苯四酸)和bpy(4,4''-联吡啶)配体设计、合成了一个锌的金属有机骨架(Zn-MOF){[Zn₂(bta)(bpy)(H₂O)₂]·H₂O}_n(1),并用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射等对其进行了结构表征。MOF 1为三维网状结构。完全去质子化的(bta)^4-配体采用了μ₆-η¹-η²-η²-η¹螯合桥联配位方式。有意思的是,MOF 1是一种高灵敏度、选择性好、多响应的荧光传感器,可用于Fe³⁺、2,4,6-三硝基苯酚和奥硝唑的快速检测。此外还研究了1的热稳定性。     

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。     

以5-(3-吡啶基)-1H-吡唑-3-羧酸为配体的钴共晶配合物的合成、晶体结构及电化学性质

采用溶剂热法合成了一种新型的钴(Ⅱ)基配合物,即{[Co(Hppc)₂][Co₂(4,4''-bipy)(H₂O)₄](SO₄)₂·2H₂O}_n (1),其中H₂ppc=5-(3-吡啶基)-1H-吡唑-3-羧酸,4,4''-bipy=4,4''-联吡啶。配体H₂ppc是由吡啶环、吡唑环和羧基共同组成,同时兼具了刚性和柔性。通过单晶X射线衍射对配合物1进行了结构测定。结果显示所合成的配合物1结晶在单斜晶系C2/c空间群,包括2个晶体学独立部分：二维层状[Co(Hppc)₂]和一维链状[Co₂(4,4''-bipy)(H₂O)₄]^2-,并形成具有{4⁴·6²}{4}₂拓扑网络结构的共晶化合物。此外,配合物1呈现出良好的电化学发光(ECL)性能以及良好的超级电容器性能。     

四种同构镧系金属有机框架的合成、结构和荧光传感Fe3+和盐酸环丙沙星

采用溶剂热法,以含氮四羧酸3,5-二(3'',5''-二羧苯)-1H-1,2,4-三唑(H₄BDT)为配体,成功合成了4种同构镧系金属有机框架(Ln-MOFs)：{[La₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·0.5H₂O·3DMF}_n(1)、{[Ce₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n(2)、{[Pr₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n(3)和{[Nd₃(BDT)₂(HCOO)(H₂O)₅]·3DMF}_n(4),并采用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析、热重、傅里叶换红外光谱、N₂吸附实验和荧光光谱对其进行表征。结果表明,这些Ln-MOFs均为单斜C2/m空间群晶体,是双核为无机建筑单元的三维介孔结构。其中2可选择性荧光检测Fe³⁺离子和盐酸环丙沙星药物分子,检测限分别为4.59和0.77 μmol·L^-1。     

基于V型配体的三个荧光Zn-MOF对水溶液中2，4，6-三硝基苯酚和Fe3+的荧光传感

在溶剂热条件下,合成了3个基于V型配体的Zn(Ⅱ)金属有机骨架：{[Zn₂(BIDPS)₂(OBA)₂]·DMA}_n(1)、{[Zn(BIDPT)(PA)]·DMF}_n(2)和{[Zn(BIDPS)(PA)(H₂O)₂]·2H₂O}_n(3)(BIDPS=4,4''-二(1-咪唑基)苯砜,H₂OBA=4,4''-二苯醚二甲酸,H₂PA=帕莫酸,BIDPT=4,4''-二(1-咪唑基)苯硫醚)。利用X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、热重分析、X射线粉末衍射对其结构进行了表征。配合物1具有二重穿插的三维cds拓扑网络结构。配合物2为二维(4,4)层状结构,层与层之间通过互锁形成2D→3D的三维金属有机骨架。配合物3具有一维链状结构,一维链通过分子内和分子间氢键连接,形成三维超分子结构。荧光研究表明,配合物1~3可以在pH=4~10的水溶液中稳定存在,且在水中具有较强的发光性能,可作为检测2,4,6-三硝基苯酚和Fe³⁺的发光传感器,具有较高的灵敏度和选择性。     

基于3,5-双(4-吡啶基)-吡啶的两个钴(Ⅱ)配合物的合成与晶体结构

用3,5-双(4-吡啶基)-吡啶(BPYPY)分别与反式-1,4-环己烷二甲酸(trans-H₂chdc)和4,4''-联苯醚二甲酸(H₂oba)组成混合配体,用温和的溶剂热法与Co(NO₃)₂·6H₂O合成了2个配合物[Co(BPYPY)₂(H₂O)₄]·(trans-chdc)·4H₂O (1)和{[Co(BPYPY)(H₂O)₄]·(oba)}_n(2),利用X射线单晶衍射、元素分析对它们进行了表征。结果显示,配合物1为单核结构,属于单斜晶系,P2₁/n空间群;配位聚合物2是一维链通过O-H…O氢键形成的三维超分子结构,属于正交晶系,Pccn空间群。     

通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO2还原

通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd (HL)(BPY)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1),其中H₃L=4,4′,4″-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,BPY=4,4′-联吡啶)。由于其独特的结构特征,在金属离子(Zn²⁺/Ni²⁺/Co²⁺)刺激下,1逐渐转变成相应金属离子主导的MOF结构2、3和4。在此过程中,随着金属离子Cd²⁺→Zn²⁺、Cd²⁺→Ni²⁺和Cd²⁺→Co²⁺的交换,1通道中自由的Cd²⁺和L3-与MOF的骨架进行融合,导致通道空间的扩大,发生次级构筑单元(SBU)的转变,进而形成可调节的骨架。光催化二氧化碳还原结果表明,由离子交换所得到的新结构在催化效率上并没有很大改观,但在产物选择性上却有极大地提升(其中配合物3展示出100%的CO选择性)。     

基于柔性四羧酸配体构筑的两个镉(Ⅱ)配位聚合物的晶体结构及荧光性质

通过溶剂热和水热合成的方法制备了2个Cd（Ⅱ）配位聚合物[Cd₂（L）（DMF）_1.5（H₂O）₂]_n（1）和{[Cd（L）_0.5（4,4''-bpy）（H₂O）]·2H₂O}_n（2）（H₄L=5,5''-（己烷-1,6）-双-（氧基）-二-间苯二甲酸）。结构分析表明配合物1是一个（4,4）-连接的sql拓扑网络,拓扑符号为{4⁴·6²}₂。配合物2是一个（4,4,4）-连接的三重穿插的bbf网络,拓扑符号为（6⁶）（6⁴·8²）。配合物1和2都呈现出较好的热稳定性和荧光性质。     

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(L0.5(4,4'-bpy)]·0.5H2O}n(2)和{[Co(L)0.5(pbmb)(H2O)]·H2O}n(3)(H4L=5,5'-(hexane-1,6-diyl)-bi...     

通过有机配体中四嗪基团的原位水解提高金属有机框架的CO2吸附性能

在保持原有"层-柱"MOF[Zn₄（bpta）₂（dipytz）₂（H₂O）₂]·4DMF·H₂O （1）（H₄bpta=2,2'',6,6''-联苯四羧酸,dipytz=3,6-二（4-吡啶基）-1,2,4,5-四嗪）主体结构不变的情况下,通过dipytz配体中四嗪环的原位水解反应将极性的二芳酰基联氨基团引入框架,成功构筑出配合物[Zn₄（bpta）₂（dipytz_hydr）₂（H₂O）₂]·solvent （2）（dipytz_hydr=1,2-二异烟酰基肼）。对配合物2的系统表征和气体吸附性质研究结果证实了功能化目标的实现：配合物2相比于配合物1展现出更高的二氧化碳吸附热（由28.8 kJ·mol^-1升高至30.3 kJ·mol^-1）和CO₂/CH₄吸附选择性。以上结果表明基于配体中四嗪基团的原位水解后修饰能够有效提高相关MOFs材料的CO₂吸附性能。     

两个基于Cd(Ⅱ)金属有机骨架化合物在金属离子和有机分子发光传感中的应用

合成了2个镉（Ⅱ）金属有机骨架化合物{[Cd（L）（fma）]·0.5H₂O}_n（1）和{[Cd（L）_0.5（sdb）]·DMF}_n（2）（L=E,E-2,5-二己氧基-1,4-双（2-乙烯-吡啶基）苯,H₂fma=延胡酸,H₂sdb=4,4''-磺酰基二苯甲酸）,研究了它们在金属离子和有机分子的发光传感中的应用。结果表明,Fe³⁺对配位聚合物1和2的发光强度有明显的猝灭作用。此外,聚合物1和2还对水杨醛具有明显的猝灭能力。     

由芳香羧酸和4,4'-二(1-咪唑基)苯砜为配体构筑的两个配合物的合成、晶体结构及荧光性质

通过水热法得到了2个配位聚合物{[Cd(L)(oba)]·3.5H₂O}_n(1)和{[Cd(L)₂](p-bdc)}_n(2)(L=4,4’-二(1-咪唑基)苯砜,H₂oba=4,4’-联苯醚二甲酸,p-H₂bdc=对苯二甲酸),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。晶体结构分析表明,配合物1具有四连接二重穿插的三维网络结构,其拓扑为{6⁵·8}。配合物2具有四连接的二维结构,其拓扑为{4⁴·6²}。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光分析。     

两种3D微孔Zn-MOF对水溶液中Fe3+、Cr2O72-和丙酮分子的荧光传感(英文)

通过溶剂热法合成了2种三维微孔锌金属有机框架材料,其分子式为[Zn₃(DBA)(OH)(1,10-phen)₂]_n (1)和{[Zn₂(HDBA)(4,4′-bipy)_1.5]·H₂O}_n (2)(H₅DBA=3,5-二(2′,4′-对羧基苯基)苯甲酸;1,10-phen=1,10-菲咯啉;4,4′-bipy=4,4′-联吡啶)。结构分析表明,配合物1为三核锌基金属单元的三维微孔骨架,配合物2为双核锌基的微孔结构。与2相比,配合物1在水中具有较强的发光性能,可作为检测Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和丙酮分子的发光传感器,具有较高的选择性和灵敏度。     

由芳香羧酸和4,4'-二(1-咪唑基)苯砜为配体构筑的两个配合物的合成、晶体结构及荧光性质

通过水热法得到了2个配位聚合物{[Cd（L）（oba）]·3.5H₂O}_n （1）和{[Cd（L）₂]（p-bdc）}_n （2）（L=4,4＇-二（1-咪唑基）苯砜,H₂oba=4,4＇-联苯醚二甲酸,p-H₂bdc=对苯二甲酸）,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。晶体结构分析表明,配合物1具有四连接二重穿插的三维网络结构,其拓扑为{6⁵·8}。配合物2具有四连接的二维结构,其拓扑为{4⁴·6²}。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光分析。     

4-(2-(4-咪唑)苯乙烯基)吡啶和三种芳香二羧酸的Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构及荧光性质

以4-(2-(4-咪唑)苯乙烯基)吡啶(ISPE)为配体,分别与间苯二甲酸(1,3-H_2BDC)、4,4′-联苯二甲酸(4,4′-H_2BPDC)和4,4′-二苯乙烯二甲酸(4,4′-H_2STDC)及过渡金属盐Cd(NO3)2·4H_2O通过溶剂热自组装形成了3种配位聚合物晶体{[Cd_2(ISPE)_2(1,3-BDC)_2]·DMF}_n(1)、[Cd(ISPE)(4,4′-BPDC)]_n(2)和[Cd(ISPE)_2(4,4′-STDC)(H_2O)_2]_n(3)。并用单晶X射线衍射、PXRD、红外光谱、元素分析、热重等对其进行了表征。单晶解析结果表明:配位聚合物1是二维层状网格结构,配位聚合物2是一个六重穿插的类金刚烷三维网格结构,配位聚合物3是由一维网格结构通过氢键和分子间作用力堆积形成的三维网格结构。另外还研究了它们的室温固态荧光性能。     

四个Cd(Ⅱ)配位聚合物:辅助配体对晶体结构以及荧光性能的影响

采用溶剂热的方法,将配位模式丰富的多羧酸有机配体5-(2-硝基-4-羧基苯氧基)-间苯二甲酸(H3ncpoi)与Cd~(2+)离子以及不同的辅助配体原位组装而成4个新的配位聚合物晶体:[Cd(Hncpoi)(2,2′-bpy)(H2O)]n(1),{[Cd2(Hncpoi)2(bpyp)(H2O)4]·3H2O}n(2),{[Cd2(Hncpoi)2(azpy)(H2O)2]·2H2O}n(3),{[Cd2(Hncpoi)2(dpe)(H2O)2]·2H2O}n(4),其中H3ncpoi为5-(2-硝基-4-羧基苯氧基)-间苯二甲酸,2,2′-bpy为2,2′-联吡啶,bpyp为1,4-二-吡啶基-4-亚甲基-哌嗪,azpy为4,4′-偶氮吡啶,dpe为1,2-二-(4-吡啶基)乙烯。对4个配合物进行了X射线单晶衍射、粉末衍射,元素分析、热重、荧光光谱等表征。X射线单晶结构分析表明,配合物1,2具有一维链状结构,而配合物3,4则具有二维(4,4)格子层状结构,一维链和二维层之间通过分子间作用力连接成三维超分子结构。进一步研究表明,辅助配体的构型、配位方式等对晶体结构具有决定性作用。与此同时,对几个配合物的荧光光谱进行分析,发现不同的辅助配体对配合物的荧光性能有着显著的影响。