溶劑熱制備技術(shù)與新材料的設(shè)計合成.pdf

1、本文研究工作是在水熱和溶劑熱合成條件下設(shè)計新的反應(yīng)、合成新的化合物以及發(fā)現(xiàn)新的合成方法和促進溶劑熱合成技術(shù)的發(fā)展,逐步建立溶劑與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,從而達到設(shè)計分子與控制材料性質(zhì)的目的.本文在溶劑熱和以離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)的條件下,研究溶劑對化合物形成的影響和與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系;通過調(diào)變反應(yīng)的條件、采用有機模板和無機離子結(jié)構(gòu)導向劑,成功的得到了一系列結(jié)構(gòu)新穎的硼磷酸鹽化合物和金屬配位聚合物,通過單晶X-衍射結(jié)構(gòu)解析對這些化合物的結(jié)構(gòu)分別進

2、行了研究,這些新的固體材料展現(xiàn)出許多獨特地結(jié)構(gòu)化學特點和特征如具有螺旋帶結(jié)構(gòu)、一維直鏈結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、敞開網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和具有超分子特點的硼磷酸鹽化合物;在溶劑熱和離子液體中所合成的金屬配位聚合物分子也展示了豐富的結(jié)構(gòu)化學特點.在研究這些材料結(jié)構(gòu)的同時,我們也對這些材料的物理和化學性質(zhì)如熱穩(wěn)定性、光學性質(zhì)、磁學性質(zhì)等進行了有針對性地研究.以水作為溶劑,用硫尿、氨基硫尿、氨基酸和尿素作為模板合成了一系列具有手性八面體-四面體螺旋帶結(jié)構(gòu)的新型硼磷

3、酸鹽化合物.以乙二醇和酸性水溶液混合溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),我們合成了第一個質(zhì)子化的硼磷酸鹽化合物(H<,3>O)Zn(H<,2>O)<,2>BP<,2>O<,8>·H<,2>O,化合物結(jié)構(gòu)中較強的氫鍵相互作用完全不同于同構(gòu)化合物中的價鍵相互作用,即靠離子鍵和配位鍵所形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這個具有為微孔結(jié)構(gòu)的酸式鹽可能代表著新一類的催化材料.在水熱的合成條件下,成功的得到了兩個具有新穎中性拓撲結(jié)構(gòu)的硼磷酸鹽化合物.研究采用離子液體作為合成晶體材料的

4、介質(zhì)用于硼磷酸鹽、金屬配位聚合物和相關(guān)材料的合成,促進溶劑熱合成技術(shù)的發(fā)展,我們的實驗結(jié)果證明離子液體作為新一代的合成介質(zhì)在新材料的制備中是一種非常有價值的合成溶劑.在溶劑熱合成條件下研究金屬配位聚合物的主-客體化學和分子的識別,探討合成無機和有機組分嵌入分子結(jié)構(gòu)骨架中的結(jié)構(gòu)化學和溶劑對結(jié)構(gòu)的影響,我們合成四個結(jié)構(gòu)新穎的化合物.具有鮮明結(jié)構(gòu)特點的新型硼磷材料和無機-有機金屬配位聚合物雜化材料的合成對發(fā)現(xiàn)新的物種、拓寬合成途徑和開發(fā)材料的