多羧酸基锌配合物的合成、晶体结构及荧光性能研究

来源 :湖南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suncj007
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配位聚合物(coordination polymers,CPs)是由金属离子与有机配体通过配位键形成的具有周期性网络结构的化合物。由于具有结构多样、性能可调等优点,配位聚合物在荧光、催化、磁性、气体储存和分离、药物输送等方面都展现出了巨大的应用前景。多羧酸类有机配体具有较强的配位能力且配位模式灵活多变,被广泛用于构筑结构新颖、性能优良的配位聚合物,而具有d10电子构型的Zn2+离子构筑的配位聚合物较适合探索荧光性能。因此,本论文选用多羧酸类有机配体与Zn2+离子进行自组装,通过水(溶剂)热法合成了三例配位聚合物材料,利用元素分析、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析和X-射线单晶衍射对其结构和化学组成进行了表征,并对其荧光性质进行了研究。具体内容如下:一、利用二元羧酸1,4-benzenedicarboxylic acid(1,4-bdc)及辅助配体N,N′-di(4-pyridyl)-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxydiimide(DPNDI),与Zn2+离子通过溶剂热法构筑了一例二维配位聚合物材料{[Zn(bdc)0.5(DPNDI)(NO3)]·DMF}n即CP-Z1(DMF为N,N’-二甲基甲酰胺),其呈现4-节点‘sql’类型拓扑结构。荧光测试表明CP-Z1可以作为荧光探针在水溶液中高选择性地检测Al3+离子。二、利用三元羧酸1,3,5-benzenetricarboxylic acid(1,3,5-H3btc)及辅助配体4-(4-carboxyphenyl)-2,2’:4’,4"-terpyridine(Hcptpy),与Zn2+离子通过水热法合成了一例具有一维孔道的三维配位聚合物材料[Zn2(cptpy)(btc)(H2O)]n即CP-Z2,其呈现出新的(3,3,4,4)-节点拓扑结构。荧光测试表明CP-Z2可以作为一例在水溶液中高灵敏度地检测百草枯和Fe3+离子的荧光探针。三、通过酰化反应,合成了四元羧酸配体tetrafluoro-bis-(3,5-dicarboxyphenyl)terephthalamide(H4bdtfa),并与Zn2+离子通过溶剂热法反应合成了一例二维配位聚合物材料{[Zn2(bdtfa)(py)3(H2O)]·2DMF}n即CP-Z3(py为吡啶),其呈现4-节点‘sql’类型拓扑结构,相邻的二维层通过π···π堆积和氢键作用进一步形成三维超分子结构。荧光测试表明CP-Z3可以作为荧光探针高效地识别硝基芳香化合物。
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