基于咪唑二羧酸衍生物基配合物的合成及性能研究.pdf

1、咪唑二羧酸衍生物屬于含氮雜環(huán)羧酸類配體的一種,它兼具咪唑和羧酸類配體的特點(diǎn),由于其良好的配位穩(wěn)定性、方向性及多樣性,受到了廣大科研工作者的關(guān)注。本論文利用水熱/溶劑熱合成方法,選擇4,5-咪唑二羧酸衍生物,即2-甲基-4,5-咪唑二羧酸(H3MIDC)和2-乙基-4,5-咪唑二羧酸(H3EIDC)作為有機(jī)配體,成功的合成出12個(gè)配位化合物,并利用紅外光譜、熱重、單晶X射線衍射表征,圓二色譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,同時(shí)還對(duì)其磁性及熒光性能的進(jìn)行

2、研究,主要內(nèi)容如下:
　　1.以2-甲基-4,5-咪唑二羧酸(H3MIDC)作為有機(jī)配體,利用水熱合成法,通過(guò)改變金屬和去質(zhì)子劑的種類得到了7個(gè)配合物,{[Zn3(MIDC)2(4,4′-bpy)3]·(4,4′-bpy)·10H2O}n(1),{[Co3(MIDC)2(4,4′-bpy)3]·(4,4′-bpy)·8H2O}n(2),{[Co3(MIDC)2(py)2(H2O)2]}n(3),{[Mn6(MIDC)4(py)5(

3、H2O)4]}n(4),{[Mn3(MIDC)2(phen)3(H2O)2]}n(5),[Ni(HMIDC)(dpp)]n(6),[Zn(H2MIDC)2(H2O)2](7)。以水合肼為去質(zhì)子劑,得到化合物1-5,而三乙胺做去質(zhì)子劑,得到化合物6和7。有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)水合肼能很好的控制甲基咪唑二羧酸配體的配位模式。在化合物1-5中,甲基咪唑二羧酸都采用相同μ3配位模式,并且與金屬離子相互作用形成了類似的[M3(MIDC)2]層。以4,

4、4′-聯(lián)吡啶(4,4'-bpy)為柱撐連接體,得到具有孔道的三維化合物1和2,中性橋連配體導(dǎo)致[M3(MIDC)2]層的折疊度顯著降低;以吡啶(py)作為輔助配體,成功的合成了兩個(gè)折疊層狀結(jié)構(gòu)化合物3和4,化合物3只有一種折疊,而化合物4具有兩種折疊,據(jù)我們所知,目前還沒(méi)有報(bào)道過(guò)基于兩種褶子的層狀結(jié)構(gòu);以鄰菲啰啉(phen)作為端基輔助配體,和過(guò)渡金屬M(fèi)n成功的合成了一個(gè)二維層狀化合物5,由于phen占據(jù)赤道面和軸的兩個(gè)配位點(diǎn),從而導(dǎo)致

5、化合物5中的[M3(MIDC)2]層的構(gòu)筑模式不同于化合物1-4的構(gòu)筑模式。同時(shí)還研究了化合物1的熒光性質(zhì)及化合物2-5的磁性。在化合物6中,在橋連配體dpp的幫助下,甲基咪唑二羧酸采用μ2-HMIDC2-配位模式與金屬鎳離子相互作用形成一維配位骨架;在7中,甲基咪唑二羧酸采用μ1-H2MIDC-配位模式與金屬離子相互作用,形成了單核鋅配合物。
　　2.以2-乙基-4,5-咪唑二羧酸(H3EIDC)作為有機(jī)配體,利用DMF-H2O

6、-CH3CH2OH混合溶劑,通過(guò)改變金屬鹽和去質(zhì)子劑的種類,成功得到了五個(gè)配位化合物,{Co3(EIDC)2(H2O)5}n(8),{Zn3(EIDC)2(H2O)4}n(9),{[Co3(EIDC)2(py)2(H2O)2]·0.5H2O}n(10),[Ni4(HEIDC)4(H2O)8]·2H2O(11),[Co(H2MIDC)2(H2O)2]·DMF(12)。以水合肼為去質(zhì)子劑,得到化合物8-10。在8-10中,H3EIDC都采用

7、相同的配位模式與金屬離子相互作用。在dpt存在下,H3EIDC作為有機(jī)配體和過(guò)渡金屬Zn和Co合成出具有單一手性化合物8和9,化合物8呈左螺旋性,而化合物9呈右螺旋性,并且其手性通過(guò)圓二色性譜進(jìn)行了驗(yàn)證。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析顯示化合物8、9均展現(xiàn)出SrSi2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),相關(guān)的磁性和熒光性能也進(jìn)行了研究。以吡啶(py)作為輔助配體,成功的合成了具有折疊的二維層狀結(jié)構(gòu)化合物10。而用三乙胺為去質(zhì)子劑,得到了化合物11和12。在化合物11中,乙基咪唑二