多酸化学综合性实验:Dawson型多酸配位聚合物制备与表征*

设计了Dawson型杂多酸的制备实验,同时结合最新科研成果,引入配体和过渡金属离子与Dawson型杂多酸水热合成多酸配位聚合物,并通过X射线粉末衍射表征、红外和热重对多酸配位聚合物进行结构表征。通过该实验,不仅让学生了解多酸配位聚合物这一无机合成化学前沿领域,还可以锻炼学生的科研思维,在培养化学研究兴趣的同时提升创新思维和知识融会贯通的能力。     

综合化学实验:方钠石型2-甲基咪唑锌的合成、表征与气体吸附*

以Zn(NO3)2·6H2O与2-甲基咪唑(2-Hmim)为起始原料,在室温下甲醇溶剂中,通过快速搅拌法方便地合成了著名的方钠石型2-甲基咪唑锌(MAF-4)MOF化合物。通过粉末X射线衍射确认了该化合物的结构,并进行了热重、红外以及系列气体吸附等温线的测试实验。该实验涵盖了合成、单晶结构和拓扑分析、稳定性和官能团分析、多孔材料吸附和分离性能分析等多种技能,总时长2 d,值得纳入综合性化学实验教学课堂。     

两个二维镉基配位聚合物的合成及其性质

以廉价易得的3,5-二溴甲苯和1,3,5-三溴苯为初始原料,通过两步反应设计合成了二种含120°夹角的刚性羧酸桥联配体L₁-H₂(2a)和L₁-H₂(2b);并利用水热 溶剂热反应与镉离子合成了两种新颖的镉基配位聚合物［CdL₁］·DMF·H₂O(3a)和［CdL₂］·DMF·H₂O(3b),其结构经X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射和IR表征。3a和3b均属于正交晶系,Pbca空间群,中心金属镉离子采取扭曲的五角双锥配位构型,两个镉离子所形成的双核Cd₂(OAc)₂单元与周围的四个配体相互连接而成二维的网状结构。TGA显示配合物3a和3b的网络结构的热分解温度分别为355 ℃和360 ℃,具有较好的热稳定性。配体2a和2b的荧光光谱显示最大发射波长分别位于415和383 nm处,而3a和3b的最大发射波长分别位于362 nm和357 nm处,发生了明显蓝移。     

d10金属构筑的配位聚合物的合成与晶体结构

利用水热合成方法合成了2个新的配位聚合物[Ag(4,4′-bpy)(H2PO4)].2H2O(1)和[Cu4(L)8H4](2)(4,4′-bpy=4,4′-联吡啶,L=4-咪唑基苯甲酸),并通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射方法确定了该化合物的晶体结构.结构分析表明化合物1属于单斜晶系,P2/c空间群,晶胞参数a=8.490 9(17)nm,b=8.728 4(17)nm,c=18.498(4)nm,β=100.99(3)°,V=1.345 8(5)nm3,Z=4,R1=0.036 2,ωR2=0.096 6.化合物1展示了一个一维的链式结构.化合物2属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=24.509(5)nm,b=18.957(5)nm,c=17.246(5)nm,β=119.807(5)°,V=6.953(3)nm3,Z=4,R1=0.045 5(3564),ωR2=0.151 9(6161).化合物2中存在着丰富的π…π堆积作用.     

物理化学综合实验:废弃贝壳制备环保净水剂及其对Pb2+的去除*

设计了一个包含贝壳净水剂的制备、平衡吸附量的计算和不同贝壳净水效果评价的物理化学综合实验。通过开展本实验,学生不仅可以了解重金属污染问题,更可以掌握净水剂的一般制备方法以及通过吸附实验对材料净水效果进行评价的基本手段。本实验可以将课堂学习的理论知识与生活中问题相结合,利用所学的知识解决实际问题,并培养严谨的科学思维和对物理化学学习的兴趣。     

基于2-氨基对苯二甲酸的镉配位聚合物的合成、晶体结构和性质研究

以2-氨基对苯二甲酸根离子(AT)为配体,合成了3个结构新颖的镉配位聚合物:[Cd(AT)(H2O)]n(1)、[Cd(AT)(Py)]n(2)和[Cd(AT)(BPP)]n(3)(AT=2-氨基对苯二甲酸根离子,Py=吡啶,BPP=1,3-二(4-吡啶基)丙烷)。晶体结构表明,随着辅助配体的改变,AT表现出3种不同的配位模式,分别形成rtl(1)、ths(2)和sql(3)3种不同的拓扑结构。由于分子内/分子间氢键、芳香环之间的π…π堆积与C-H…π相互作用,使得3个化合物展现出较好的热稳定性。     

基于2-氨基对苯二甲酸的镉配位聚合物的合成、晶体结构和性质研究

以2-氨基对苯二甲酸根离子（AT）为配体,合成了3个结构新颖的镉配位聚合物：[Cd（AT）（H₂O）]_n（1）、[Cd（AT）（Py）]_n（2）和[Cd（AT）（BPP）]_n（3）（AT=2-氨基对苯二甲酸根离子,Py=吡啶,BPP=1,3-二（4-吡啶基）丙烷）。晶体结构表明,随着辅助配体的改变,AT表现出3种不同的配位模式,分别形成rtl（1）、ths（2）和sql（3）₃种不同的拓扑结构。由于分子内/分子间氢键、芳香环之间的π…π堆积与C-H…π相互作用,使得3个化合物展现出较好的热稳定性。     

一种具有发光传感、 安培传感和染料吸附性能的多功能Zn(II)配位聚合物

以N,N′-双(4-吡啶甲酰胺)-3,4-噻吩(4-bpft)和对苯二甲酸(1,4-H₂bdc)为配体, 在水热条件下合成了一种新的多孔配位聚合物Zn(4-bpft)(1,4-bdc)](CP 1). 采用单晶X射线衍射、 傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射技术对其结构和组成进行了表征. 结果表明, CP 1展示出二维网络结构, 具有17.3%的溶剂可及空隙, 呈现{6³}拓扑的3-连接网络. CP 1具有明显的荧光开启性能, 能有效检测天门冬氨酸(Asp); 还表现出可逆的电化学氧化还原行为, 可作为检测抗坏血酸(AA)的安培传感器. 此外, CP 1能有效吸附有机染料亚甲基蓝(MB)、 龙胆 紫(GV)和中性红(NR), 表明其在去除有机污染物方面具有潜在的应用价值.     

烯唑醇分子印迹聚合物的合成及其吸附性能研究

以烯唑醇为模板分子,MAA为功能单体,EDMA为交联剂,采用本体聚合法合成分子印迹聚合物。考察了采用不同比例的模板分子与功能单体合成的聚合物对烯唑醇的吸附量,通过静态吸附试验研究了烯唑醇分子印迹聚合物对烯唑醇吸附性能的影响,并进行Scatchard分析。由Scatchard分析可知模板分子烯唑醇与功能单体MAA形成了1类结合位点,结合位点的离解常数KD=0.117mmol/L,最大表观结合量Qmax=38.66μmol/g。     

Fe(II)-脱乙酰壳聚糖配位聚合物的合成及其性能表征

本文探讨了壳聚糖对Fe(Ⅱ）的吸附条件，并对壳聚糖与Fe(Ⅱ)的吸附行为进行了详细研究，认为Fe(Ⅱ)与壳聚糖既发生配位反应形成Fe(Ⅱ)-壳聚糖配位聚合物，也产生吸附作用，并通过红外光谱和紫外光谱证实了Fe(Ⅱ)与壳聚糖之间发生了配位作用。     

多酸配位聚合物的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍了一个综合化学新实验--多酸配位聚合物的制备与表征。通过杂多酸和有机配体的合成、多酸配位聚合物的制备和性能表征,使学生了解多酸配位聚合物这一无机合成化学前沿领域,在引导学生进行材料合成及性质表征的过程中,提高学生对已学知识融会贯通的能力,提升学生学习化学的兴趣。本实验综合了无机、有机化学知识点以及实验、仪器操作和数据分析能力的培养,可纳入高年级综合化学实验。     

含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。     

单一手性烯烃铜(Ⅰ)配位聚合物

The solvothermal reaction of CuCl with R-(-)-1-allyl-3-methylpiperazine at 70 ℃ gives one-dimensional chain Cu-coordination polymer through olefin moiety binding to Cu atoms formulated as [Cu(C₈H₁₆N₂)Cl]. It is interesting to note that through Cu₂Cl₂ dimer unit 1 results in a supramolecular 3-dimensional coordination polymer. Powdered sample measurement of 1 reveals that 1 is second-harmonic generation (SHG) active compound. Crystal parameters for 1, space group P2₁2₁2₁, a=0.763 1(9) nm, b=0.891 0(10) nm, c=1.494 6(17) nm, α=90°, β=90°, γ=90°, V=1.016(2) nm³, Z=2, M=478.44, D_c=1.564 Mg·m^-3. CCDC: 650193.     

Synthesis and Crystal Structure of a Puckered Rhombus Grid-like Coordination Polymer with Bridging Ligand Containing Sulfanyl Linker

Introduction The design and construction of metal-organic frameworks (MOFs), obtained by metal-directed self-assembly from labile metal centers and multidentate bridging ligands, is a rapidly developing area of su-pramolecular chemistry.1-3 Besides the aesthetic struc-tural and fascinating functional motifs, they are of in-terest both for understanding the mechanisms of the assembly process and for the host-guest chemistry asso-ciated with their large central cavities.4-13 It has been documen…     

锌配位聚合物的制备与表征——推荐一个无机化学综合实验

介绍了一个无机化学综合型新实验——锌配位聚合物的制备与表征。通过有机配体的合成、金属有机框架材料的制备及其相关结构和性能表征,使学生了解金属有机框架这一科研前沿领域,在引导学生进行实验操作、解释及归纳的过程中,提升学生的综合及创新能力。本实验综合了无机、有机和分析化学知识点的学习与实验操作能力的培养,建议纳入高年级综合型化学实验课。     

一个二维钴配位聚合物的合成、结构及光催化性质

以N,N'-二(3-吡啶基)-吡啶-3,5-二甲酰胺(bppdca)和2-巯乙酸基烟酸(L)为混合配体,利用水热合成方法获得了一个二维的Co(Ⅱ)配位聚合物:{[Co(bppdca)(L)]·3H₂O}_n,并通过元素分析、IR和单晶X射线衍射等技术手段确定了其结构。该配合物分子式为C₂₅H₂₄N₆O₉SCo,单斜晶系,P2₁/c空间群,a=1.07419(9) nm,b=0.86166(6) nm,c=2.9853(2) nm,β=96.772(1)°,Z=4,V=2.743 9(4) nm³,M_r=643.49,D_c=1.558 g/cm³,F(000)=1324,μ=0.766 mm^-1,S=1.051,R=0.0406,wR=0.1160。 晶体结构分析表明,配合物中的CoⅡ与来自2个bppdca配体的2个N原子、1个L阴离子的单齿羧基O原子和S原子以及来自另一个L阴离子的一个羧基中的2个O原子配位形成八面体配位构型。 相邻的Co^Ⅱ通过L阴离子连接成一维螺旋链[Co(L)]_n,相邻的左、右螺旋链通过成对的bppdca配体拓展成二维配位网络。 最终,相互平行的二维网络通过氢键作用拓展成三维超分子框架。 另外,还研究了该化合物的热稳定性、电化学性质、荧光性质以及选择性光催化性质。CCDC: 1010786     

基于1，1′-苯乙炔-3，3′，5，5′-四羧酸的配位聚合物：水热合成、结构和荧光性质

合成并表征了配合物1,[Zn2(EBTC)(BPDO)(DMSO)(H2O)2]n,其中EBTC为1,1′-苯乙炔-3,3′,5,5′-四羧酸根,BPDO为4,4′-二吡啶基1,1′-二氧化物,DMSO为二甲亚砜。1沿着b轴的方向具有类似于三腿梯子状的链状结构,链与链之间通过氢键作用和π-π堆积作用形成了三维超分子结构。在室温条件下1表现出了荧光性质。