離子熱合鉍碘簇?zé)o機(jī)—有機(jī)雜化化合物及其紫外—可見光譜分析.pdf

1、含金屬鹵素簇的無機(jī)-有機(jī)雜化化合物因?yàn)榫哂卸鄻拥慕Y(jié)構(gòu)以及有趣的光電性質(zhì)（如固體紫外吸收光譜，熱致熒光，二階非線性光學(xué)以及半導(dǎo)體性能）而受到廣泛的關(guān)注。特別是有些主族金屬鹵素簇?zé)o機(jī)-有機(jī)化合物的固體紫外-可見吸收光譜的吸收邊落在可見光范圍內(nèi)，因此他們可能具有半導(dǎo)體的性質(zhì)（被稱為低維的半導(dǎo)體），可作為潛在的半導(dǎo)體材料。
　　 本論文主要研究碘化鉍、過渡金屬(如鈷(Ⅱ)，鎳(Ⅱ)和鋅(Ⅱ))和螯合的含氮雜環(huán)有機(jī)配體(如1，10-菲啰啉

2、(縮寫為1，10-phen)和2，2'-二聯(lián)吡啶(縮寫為2，2'-bpy)）在離子熱反應(yīng)中合成得到的無機(jī)-有機(jī)雜化化合物。我們?cè)陔x子熱條件下成功地合成了9個(gè)新穎的無機(jī)-有機(jī)雜化化合物:(EMIM)3(BiI6)(1)(EMIM代表1-乙基-3-甲基咪唑陽離子)，(PMIM)3(BiI6)(2)(PMIM代表1-丙基-3-甲基咪唑陽離子)，(EMIM)6(BiI4Cl2)(BiI6)(3),[Ni(1,10-phen)3(EMIM)][B

3、i2I9](4),[Ni(1,10-phen)3][Bi3I11](5),[Co(1,10-phen)3(EMIM)][Bi3I12](6),[Co(2,2'-bpy)3]2[Bi4I16](7),[Ni(2,2'-bpy)3]2[Bi4I16](8)，[Zn(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](9)。通過X-射線單晶衍射和紅外光譜對(duì)這些化合物的進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。最后我們還對(duì)化合物(1)-(9)進(jìn)行了固體紫外-可見吸收光譜的測(cè)試，發(fā)

4、現(xiàn)這九個(gè)化合物都具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。
　　 本論文分為下面五個(gè)部分:
　　 第一章為前言，在這部分我們簡要介紹了無機(jī)-有機(jī)雜化材料的的研究進(jìn)展、室溫離子液體和離子熱合成無機(jī)-有機(jī)雜化材料的方法。
　　 第二章為實(shí)驗(yàn)部分，利用碘化鉍、過渡金屬(Co(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)）和螯合的含氮雜環(huán)有機(jī)配體（1，10-菲啰啉和2-2'聯(lián)吡啶）在離子熱條件下合成了九個(gè)無機(jī)-有機(jī)雜化化合物。
　　 第三章:在這章中，

5、我們對(duì)這九個(gè)化合物的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述和分析?；衔?EMIM)3(BiI6)(1)和(PMIM)3(BiI6)(2)的結(jié)構(gòu)幾乎是一樣的，都含有單核的[BiI6]3-陰離子。兩者的陽離子都來自于離子液溶劑的陽離子，但因?yàn)槭褂昧瞬煌碾x子液溶劑，因此兩者的陽離子是不一樣的，這樣導(dǎo)致了兩個(gè)化合物中陰陽離子在三維空間堆積方式不一樣而造成了兩個(gè)化合物結(jié)晶于不同的空間群?；衔?EMIM)6(BiI4Cl2)(BiI6)(3)和(EMIM)3(B

6、iI6)(1)是異質(zhì)同晶的化合物，它們的陽離子是一樣的，但化合物(3)中含有兩種不同的[BiI6]3-和[BiI4Cl2]3-陰離子。化合物[Ni(1，10-phen)3(EMIM)][Bi2I9](4)中含有一個(gè)雙核的[Bi2I9]3-鉍碘簇和一個(gè)[Ni(1，10-phen)3]+和一個(gè)EMIM+陽離子。這個(gè)雙核的[Bi2I9]3-鉍碘簇是由兩個(gè)[BiI6]3-八面體共一個(gè)三角面形成的，[Bi2I9]3-簇含有三個(gè)二橋連的碘離子和六個(gè)

7、終端碘離子?；衔?4)的陽離子是一個(gè)含有過渡金屬離子的[Ni(1，10-phen)3]+陽離子，這是比較少見的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的鉍碘簇陰離子的抗衡陽離子都是有機(jī)胺陽離子?；衔锏牧硗庖粋€(gè)特點(diǎn)是含有兩種不同的陽離子。化合物[Ni(1，10-phen)3][Bi3I11](5)是含有一個(gè)[Ni(1，10-phen)3]+陽離子和一個(gè)三核的[Bi3I11]2-鉍碘簇。三核的[Bi3I11]2-鉍碘簇中的三個(gè)鉍離子被兩個(gè)三橋連的碘離子橋連形成了一

8、個(gè)三角形排列的鉍三角形，這個(gè)鉍三角形的每條邊同時(shí)還分別被一個(gè)二橋連的碘離子橋連，同時(shí)每個(gè)鉍離子還分別與兩個(gè)終端的碘離子配位，這樣就形成了每個(gè)鉍離子的六配位的八面體構(gòu)型?；衔颷Co(1，10-phen)3(EMIM)][Bi3I12](6)是一個(gè)含有兩種不同類型陽離子的化合物，其陰離子是一個(gè)三核的[Bi3I12]3-鉍碘簇。與化合物(5)不一樣，化合物(6)中的三個(gè)鉍離子不是形成一個(gè)三角形平面，而是一個(gè)接近線形的三核鉍。五個(gè)二橋連的碘離

9、子把三個(gè)鉍離子連接形成了一個(gè)幾乎線形排列的三核鉍離子((＜)Bi-Bi-Bi=176.4°)，剩下的七個(gè)碘離子是端基配位的。[Co(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](7)，[Ni(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](8)和[Zn(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](9)是異質(zhì)同晶化合物，它們除了陽離子部分的金屬離子不一樣外，其它的部分都是一樣的。它們的結(jié)構(gòu)含有一個(gè)[M(2，2'-bpy)3]+陽離子和一個(gè)四核的[Bi

10、4I16]4-鉍碘簇陰離子。四核的[Bi4I16]4-鉍碘簇是由兩個(gè)三橋連的碘離子連接四個(gè)鉍離子組成的一個(gè)Bi4平行四邊，Bi4平行四邊的每條邊同時(shí)還分別被一個(gè)二橋連的碘離子連接。Bi4平行四邊中的其中兩個(gè)鉍離子還與三個(gè)終端的鉍離子配位，剩下的兩個(gè)鉍離子還與兩個(gè)終端的碘離子配位，因此所有的鉍離子都是八面體配位構(gòu)型的。
　　 第四章是對(duì)化合物的固體紫外-可見光譜的研究。
　　 第五章是對(duì)本論文工作的總結(jié)和對(duì)未來工作的展望。