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本论文主要从事钨的杂多金属-氧簇合物的合成、结构和性能研究,通过引入适当的还原剂、选择不同的过渡金属及有机配体,并通过控制温度、反应时间及反应体系pH值等条件,合成出具有新颖结构的金属-氧簇合物。攻读博士期间共合成35个钨-氧簇合物,均为首次合成,分子式如下:1.[BW12O40][Cu(Phen)2]3[Cu(Phen)(H2O)]2·2H2O2.[SiW12O40][Cu(bpy)2]43.[(BW12O40)Cd(2,2’-bpy)2(H2O)][Cd(2,2’-bpy)3]1.5·0.5H2O4.[Cd2(Phen)4Cl2][HPW12O40]·H2O5.[Ag(2,2’-bpy)3]3{[H2.5BW12O40][Ag(2,2’-bpy)2(H2O)]}26.[Ag(2,2’-bpy)3]3[Ag(2,2’-bpy)2][H2P2W18O62]·6H2O7.[Ag(2,2’-bpy)3]2[Ag(2,2’-bpy)2][PW12O40]·(4,4’-bpy)·2H2O8.[Ag(2,2’-bpy)3]3[Ag(2,2’-bpy)2]2[H2.5BW12O40]2·(4,4’-bpy)39.[Ni(4,4’-bpy)3][PW12O40]·5H2O·H3O10.[Ni2(4,4’-bpy)5(H2O)2][BW12O40]·4H2O·H3O11.[Ni2(4,4’-bpy)5(Cl)2][SiW12O40]·H2O·2H3O12.[Ni2(4,4’-bpy)5(Br)2][SiW12O40]·H2O·2H3O13.[SiW12O40]1.5[Cu(4,4’-bpy)3.5]·(H24,4’-bpy)·3H3O14.[SiW12O40]1.5[Cd(4,4’-bpy)3.5]·(H24,4’-bpy)·3H3O15.[PW11O39Ni(4,4’-Hbpy)]·(4,4’-H2bpy)2·3H2O16.[PW11CuO39][Cu(bpy)2]517.[Ag(2,2’-bpy)3]2[Ag(2,2’-bpy)2][H5PW11AgO40]·4.75H2O18.[BW12O40][Cu(bpy)2]519.[PW12O40][Cu(bpy)2]420.[GeW12O40][Cd(phen)3]221.[SiW12O40][Ni(phen)2(4,4’-bpy)(H2O)]2·4H2O22.[SiW12O40][Cu5(C2H4N4)4(Cl)]·2H2O23.[SiW12O40][Cu(2,2’-bpy)2]2[Cu2(2,2’-bpy)(C2O4H2)]24.[SiW12O40][Cu4(C6H5N3)6]·H2O25.[SiW12O40]2[Ag2(C6H5N3)4]2[Ag2(C6H5N3)4(H2O)]226.(4,4-H2bpy)7(4,4-Hbpy)[BW12O40]2[BW12O40]·10H2O27.[BW12O40]2[Ag10(2,2’-bpy)20](2,2’-bpy)28.[PW10VIW2VO40]2[Ag10(4,4’-bpy)6(2,2’-bpy)9(H2O)](4,4’-bpy)29.[SiW12O40]1.5[Cu(4,4’-bpy)3.5](4,4’-bpy)30.[GeW12O40][Ag2(4,4’-bpy)3.5]2·2H2O31.[AsW11O39Cd(2,2’-bpy)][Cd(2,2’-bpy)2][Cd(2,2’-bpy)3](2,2’-bpy)·2H2O32.{PW11O39[Cu(phen)][Cu(phen)(H2O)]}[Cu(phen)2]·4.5H2O33.[Ag(2,2’-bpy)3]2[H4P2W18O62]·(2,2’-bpy)2·2H2O34.(4,4-H2bpy)6(4,4-bpy)[P2W18O62]2·18H2O35.[P2W18Ni4O68][Ni(phen)1.5]2·4H2O在本论文中我们将系统的描述前十七个化合物:一、不连续钨-氧簇合物(化合物1-8)[第三章],化合物1中的[Cu(Phen)2]+铜配合物阳离子通过π···π堆积展现出新颖的二维超分子层结构;化合物2中[Cu(bpy)2]+铜配合物阳离子的堆积呈现出“通道”形;化合物3是首例镉金属配合物单支撑的Keggin型金属氧簇;化合物4包含新颖的金属-氯-配体配合物阳离子[Cd2(Phen)4Cl-2]2+;化合物5是由金属-氧簇及两种不同类型的银配合物组成的杂化化合物;化合物6中的[P2W18O62]6-簇阴离子是Dawson结构;化合物7是由金属-氧簇及两种不同类型的银配合物及游离的有机配体组成的;化合物8是两个晶体学独立的[Ag(1)(2,2’-bpy)2]+tetrahedra(I)支撑在一个[BW12O40]5-簇阴离子上,形成的二支撑结构。二、六个具有扩展结构的钨-氧簇聚物(化合物9-14)[第四章],化合物9是一个由钨氧簇、金属离子和4,4’-bpy组成的二维网络结构;化合物10、11和12是同构的,它们都是由钨氧簇、镍离子和4,4’-bpy组成的二维网络结构;化合物13和14是同构的,它们是由多金属氧酸盐(POM),金属离子和4,4′-bpy配体以“-POM-Cu/Cd-4,4′-bpy-Cu/Cd-POM-”崭新的方式连接形成一条一维的Z字型链。三、三个金属取代型钨-氧簇合物(化合物15-17)[第五章],化合物15[PW11NiO39]5阴离子的Ni中心采取的是六配位的八面体构型;化合物16中[Cu(bpy)2]+铜配合物阳离子的堆积方式沿着a轴呈现出正方形超分子通道,而[PW11CuO39]5-簇阴离子填充在其中;化合物17中存在许多C-H···O氢键,POMs和过渡金属配合物(TMCs)通过这些氢键作用配位形成一个超分子结构。考察了有机配体、金属离子以及pH值等对反应产物的影响,我们对这十七个化合物进行了元素分析,多种谱学表征,同时对部分化合物进行了催化性能的研究,为进一步探索化合物结构与功能特性的关系提供了必要条件。