一种多孔配位聚合物的氢键协同客体响应

由硝酸锌、 吡唑-3,5-二羧酸（H₃pzdc）和2-氨基对苯二甲酸（H₂abdc）在溶剂热条件下反应得到一种多孔配位聚合物(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)]·H₂O·DMF(1·g), 其中Me₂NH₂⁺由溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）水解得到, 1可视为平行排列的平整带状{Zn₂(pzdc)}⁺链被abdc^2-柱子交错支撑而成的三维多孔框架. 通过脱附/吸附溶剂分子, 中心对称的配位聚合物1·g可以可逆转变成手性的(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)](1′). 单晶结构分析表明, 在客体响应过程中, 基于框架、 抗衡离子和客体分子之间的氢键协作与竞争, 抗衡离子发生了显著的移动 和转动, 导致{Zn₂(pzdc)}⁺链扭曲和转动, 伴随着超过10%的晶胞体积和孔洞率变化. 气体吸附测试表明, 化合物1'对N₂和CO₂存在不同的结构响应行为.     

Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Mn(Ⅱ)与3-吡啶-4-苯甲酸二元配位聚合物的合成与性质

本文采用了3-吡啶-4苯甲酸作为配体,与过渡金属离子Zn(II)、Cd(II)和Mn(II)组装,通过溶剂热合成法获得了三例配位聚合物. 单晶结构分析表明,配合物1具有由四面体配位的Zn(II)离子与?-OH组成的一维之字链,通过3-吡啶-4苯甲酸与相邻的其它四条之字链连接,形成了具有钻石网拓扑的配位聚合物;配合物2和3为异质同晶,它们都具有由八面体配位的Cd(II)或Mn(II)离子和?-OH2组成的二核金属簇,通过3-吡啶-4苯甲酸与相邻的其它四个二核金属簇连接,也形成了具有钻石网拓扑的配位聚合物. 本文还对配体以及配合物1和2的荧光性质进行了表征. 配合物3的磁学性质测试表明,二核金属Mn(II)簇之间存在着反铁磁交换作用,而且表现出自旋反转的行为,并归属于短程相关而不存在长程有序.     

利用金属多氮唑框架材料封装荧光分子实现对挥发性有机化合物的传感

通过选择不同的溶剂/模板剂,制备出具有sql、SOD、RHO等三种不同拓扑网络结构的苯并咪唑锌框架,并探究荧光分子苝在这三种金属多氮唑框架材料中的封装情况,以实现对挥发性有机化合物的荧光传感。该实验利用X射线粉末衍射法鉴定产物的结构和纯度,通过荧光光谱法对反应产物发光性能进行分析,利用紫外-可见光谱法测定苝的封装量。该实验的操作简单,重现性好,反应快速,条件温和、绿色,几乎不产生会造成环境污染的副产物。因此,该实验作为本科教学实验可实施性强。在三种金属多氮唑框架材料的合成、表征、性能探究的实验流程中,加入平行对比实验,能加深学生对配位化学合成理论与多孔材料性能的理解,也能培养学生对实验数据的分析能力。此外,将多孔框架材料的合成与荧光分子的封装相结合实现荧光传感效果,能提升实验的趣味性,有利于激发学生对材料性能与应用的探索精神。