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基于联吡啶类配体的d10金属配聚物的合成、结构及性能认领

被引量： 2

作者：

付珊

学位授予单位：

重庆师范大学

摘要：

具有分子内共轭大π键的联吡啶类配体,易与过渡金属离子通过配位健、氢键和芳香环中的π-π堆积作用构筑出结构新颖和功能特殊的配位聚合物（配聚物）。本论文分别以5种电子离域程度不同的共轭联吡啶类配体与SCN-阴离子、d10金属离子,在合适条件下组装成结构各异配聚物。主要探索目标产物的结构、光学性质、光电化学性能,以及结构与性能的构效关系等。1.利用Bpb(1,4-bis（pyrid-4-yl）benzene)联吡啶类配体获得了3个目标配聚物:[Zn（SCN）2（Bpb）]?CH3CN（1）,[Zn（SCN）2（Bpb）]?CH3CN（2）,[Cd（SCN）2（Bpb）]?CH3CN（3）。配聚物1为化学键连接的一维“之”字链,链间通过配体间的π-π相互作用堆积成二维层,氢键连接二维层形成三维骨架;配聚物2呈现化学键连接的一维“之”字链,后通过π-π相互作用堆积成二维层状结构;配聚物3中Cd2+离子与SCN-形成中性的二维[Cd（SCN）2]_n无机层,无机层再通过配体Bpb桥联形成具有椭圆孔道的三维框架结构。配聚物1、2分子式相同但晶体结构不同,二者荧光、带隙分别相差30 nm、0.15 eV;均为具有光电化学响应的n型半导体。三种配聚物的热稳定性均良好,表明该类材料具有良好的实际运用价值。2.采用Bpbp(4,4’-bis（Pyrid-4-yl）biphenyl)联吡啶类配体合成了4个目标配聚物:[Zn（SCN）2（Bpbp）]?2CH3CN（4）、[Cu（SCN）(Bpbp)]（5）、[Cu2（SCN）2（Bpbp）]（6）、[Hg（SCN）2（Bpbp）]（7）。其中配聚物4与配聚物2的结构相似,均展现出化学键连接的一维“之”字链,通过π-π相互作用堆叠成波浪状二维层;配聚物5中Cu+离子与SCN-形成一维“之”字链,一维链通过配体Bpbp桥联形成的波浪状二维骨架结构;配聚物6与配聚物3均为金属离子与SCN-首先形成中性的二维无机层,无机层再通过配体桥联形成三维骨架;配聚物7呈现出一维“之”链,链间通过配体的π-π相互作用形成交叉堆叠的波浪状二维层。由于Bbpb配体具有较大的共轭性,与d10金属离子形成的的4个配聚物均展现出了较好的荧光性能。4个聚合物的热稳定性较好。配聚物4作为n型半导体,且光电化学性能优于本文中其他配聚物。3.利用Zn2+离子与其他联吡啶类配体合成出3个配聚物:[Zn（SCN）2（Bipy）]·CH3CN（8）、[Zn（SCN）2（Bpe）]（9）、[Zn（SCN）2（Bpey）]（10）。配聚物8、9都呈现为一维“之”字链状结构,且链与链之间通过丰富的π-π作用进一步堆叠成二维层状结构;配聚物10与配聚物1具有相似的结构,均为化学键连接的一维“之”字链,链间通过配体间的π-π相互作用堆积成二维层,氢键连接二维层形成三维骨架。3个配聚物的荧光都可归属于ILCT电荷跃迁。此外,这3种配聚物均具有一定的光电化学响应,且光电化学性能相对较稳定。

摘要译文

关键词：

d10金属; 联吡啶类配体; 配聚物; 结构; 发光

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

化学生物学

导师：

刘玺

中图分类号：

O641.4[络合物化学（配位化学）]

学科分类号：

070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工]