本文主要研究内容
作者柴娟（2019）在《多羧酸配体构筑的配位聚合物的合成、结构及催化与荧光性质研究》一文中研究指出：配位聚合物（Coordination Polymers,CPs）,是一种由金属离子/簇与有机配体之间通过配位键连接构成的晶体材料,具有高孔隙率,高表面积和孔隙可调等特点。通过调整孔隙结构并进行功能修饰,配位聚合物在气体储存和分离,磁学,生物医学,传感,非线性光学及多相催化等各种领域具有潜在应用价值。在催化领域,配位聚合物在氧化、还原、光催化、电催化等众多反应中表现出优异的活性和选择性。根据配位聚合物的结构特点,催化活性中心通常位于金属节点、有机连接体或孔隙中。现有的原始配位聚合物催化剂和适宜的反应类型非常有限,可以通过表面功能化创造更多的活性位点和调节催化行为来设计和制备催化活性材料,如创造配位不饱和金属位点（CUSs）,配体交换,后金属化等。在光学领域,单相白光（WLE）/发光颜色调变（PLCT）协调组装材料可通过配位聚合物的可设计性和可控性实现。镧系配位聚合物具有特殊的光学特征,包括较长的荧光寿命,较高的光致发光效率和窄的发射谱带等。可以利用Eu3+离子及Tb3+离子在可见光区发射红光及绿光的发光性质,以及选择合适有机配体通过“天线效应”敏化稀土离子获得发光配位聚合物材料。根据三原色发光原则,调控同一骨架中不同稀土离子浓度,可以实现材料的颜色调变发光及白光发射。在配位聚合物的构筑方面,有机配体选择设计,链接螯合,结合亲和力,开放金属位点的数量,金属-有机键的强度及部分的对称性等各种组成部分对框架的最终结构设计起着不可替代的作用。在本论文中,我们一方面通过选择羧酸配体和金属离子,在水热条件下,设计构筑了结构不同In,Sc-CPs,并对他们的合成、结构及在Strecker反应中的催化性能进行了研究,详细考察了不饱和配位金属节点作为催化中心及不同反应底物在催化反应中的催化能力。另一方面,我们选择镧系发光离子与有机配体合成了一系列发光配位聚合物,并根据镧系离子的发光特性,合理调节发光离子比例,成功合成了具有白光及颜色调变发光特性的镧系配位聚合物材料。主要研究工作如下:1.以刚性苯并咪唑二羧酸（H3bidc）配体和三价金属铟（In）、钪（Sc）合成了两个化合物,[InCl（H2bidc）2（H2O）]n（1）和[Sc（Hbidc）（OH）（H2O）]n（2）。化合物1表现出1D链结构,经过分子内氢键作用,最终形成3D超分子结构。化合物2是由左右手性层通过ABAB排列形成3D超分子结构。左右手性层中各自存在左右手性链。其不同层间的苯环和咪唑环彼此平行且存在弱的π-π相互作用,使3D超分子结构更加稳定。化合物1和2在醛亚胺的Strecker反应中均表现出非均相催化活性,并详细考察化合物1在不同尺寸反应底物中的催化能力。2.我们利用间苯二羧酸衍生配体,5-氨基间苯二酸（H2aip）和5-硝基间苯二酸（H2nip）,合成了四个化合物（[Sc（aip）（OH）?（H2O）]n（3）,[Sc2（aip）3]n（4）,[Sc2（nip）3]n（5）,{[In3（nip）3（Hnip）（OH）2]·4H2O}n（6））,分别对其合成、结构及在Strecker反应中的催化性质做了详细考察。化合物3-5是由溶剂诱导方法获得的具有螺旋结构的钪化合物。化合物3的3D结构中不仅包含左右手螺旋链,还存在1D孔道。在溶剂诱导的作用下,螺旋结构能够调变,由左右双螺旋链化合物3到单一螺旋链化合物4转变。另外,通过改变配体的基团,改变溶剂极性,获得了具有单一螺旋链结构的化合物5,且CD光谱发现,大量的化合物5是具有光学活性的。化合物6是由金属铟离子构筑的3D开放骨架,且含有丰富的路易斯酸催化位点。通过对化合物3-6在Strecker反应中的催化性质研究发现,相比于含有不饱和配位金属催化位点的4-6来说,化合物3表现出更加优异的催化活性,主要因为化合物3不仅包含路易斯酸（配位不饱和金属中心）和路易斯碱（NH2基团）双催化活性中心,而且还含有1D的孔道,同时化合物3和6经过几次催化循环实验后仍能保持较高的催化活性。3.以半刚性配体4-（pyridin-3-yloxy）-phthalic acid（H2PPDA）和镧系离子构筑了一系列相同结构镧系化合物[Ln（PPDA）（C2O4）0.5（H2O）2]n?nH2O（Ln=Tb（7）,Eu（8）,Gd（9）,Yb（10））。这些化合物呈现出具有菱形窗口的2D层状结构。化合物7和8表现出相应Ln3+离子特有的绿光和红光的发射。化合物9表现出来自于配体PPDA2-的蓝光发射。由于化合物7-9发射出三原色光,通过改变Eu3+离子的摩尔比率从3%到12%,其Ln-CPs Eu3+掺杂的7发射颜色可以从绿色调变到红色。同时,通过调变同一骨架中Tb3+,Eu3+及Gd3+的摩尔比例和激发波长,成功获得了白光发射材料Eu3+,Tb3+掺杂的9(Eu0.03Tb0.10Gd0.87和Eu0.03Tb0.07Gd0.90)。化合物10则表现出近红外发光特性。4.以配体5,5’-（biphenyl-4,4’-diylbis（methylene））bis（oxy）diisophthalic acid（H4L）原位分解后的5-羟基间苯二酸（L1）和5-甲氧基间苯二酸（L2）衍生配体与过渡金属合成了四个化合物[ML1/2（4,4’-bipy）]n（M=Co（11）,Cu（12）,Zn（13）,Cd（14））。在化合物11-14的结构中,配体L被原位分解成羧酸衍生配体（L1和L2）,并且化合物11-14结构基本一样,均是3D网络结构。化合物13和14在紫外灯下发射出强烈的蓝光,我们对其进行了荧光性质研究。化合物13表现出对硝基化合物的荧光猝灭效应,化合物14则表现出对有机溶剂猝灭效应。
Abstract
pei wei ju ge wu （Coordination Polymers,CPs）,shi yi chong you jin shu li zi /cu yu you ji pei ti zhi jian tong guo pei wei jian lian jie gou cheng de jing ti cai liao ,ju you gao kong xi lv ,gao biao mian ji he kong xi ke diao deng te dian 。tong guo diao zheng kong xi jie gou bing jin hang gong neng xiu shi ,pei wei ju ge wu zai qi ti chu cun he fen li ,ci xue ,sheng wu yi xue ,chuan gan ,fei xian xing guang xue ji duo xiang cui hua deng ge chong ling yu ju you qian zai ying yong jia zhi 。zai cui hua ling yu ,pei wei ju ge wu zai yang hua 、hai yuan 、guang cui hua 、dian cui hua deng zhong duo fan ying zhong biao xian chu you yi de huo xing he shua ze xing 。gen ju pei wei ju ge wu de jie gou te dian ,cui hua huo xing zhong xin tong chang wei yu jin shu jie dian 、you ji lian jie ti huo kong xi zhong 。xian you de yuan shi pei wei ju ge wu cui hua ji he kuo yi de fan ying lei xing fei chang you xian ,ke yi tong guo biao mian gong neng hua chuang zao geng duo de huo xing wei dian he diao jie cui hua hang wei lai she ji he zhi bei cui hua huo xing cai liao ,ru chuang zao pei wei bu bao he jin shu wei dian （CUSs）,pei ti jiao huan ,hou jin shu hua deng 。zai guang xue ling yu ,chan xiang bai guang （WLE）/fa guang yan se diao bian （PLCT）xie diao zu zhuang cai liao ke tong guo pei wei ju ge wu de ke she ji xing he ke kong xing shi xian 。lan ji pei wei ju ge wu ju you te shu de guang xue te zheng ,bao gua jiao chang de ying guang shou ming ,jiao gao de guang zhi fa guang xiao lv he zhai de fa she pu dai deng 。ke yi li yong Eu3+li zi ji Tb3+li zi zai ke jian guang ou fa she gong guang ji lu guang de fa guang xing zhi ,yi ji shua ze ge kuo you ji pei ti tong guo “tian xian xiao ying ”min hua xi tu li zi huo de fa guang pei wei ju ge wu cai liao 。gen ju san yuan se fa guang yuan ze ,diao kong tong yi gu jia zhong bu tong xi tu li zi nong du ,ke yi shi xian cai liao de yan se diao bian fa guang ji bai guang fa she 。zai pei wei ju ge wu de gou zhu fang mian ,you ji pei ti shua ze she ji ,lian jie ao ge ,jie ge qin he li ,kai fang jin shu wei dian de shu liang ,jin shu -you ji jian de jiang du ji bu fen de dui chen xing deng ge chong zu cheng bu fen dui kuang jia de zui zhong jie gou she ji qi zhao bu ke ti dai de zuo yong 。zai ben lun wen zhong ,wo men yi fang mian tong guo shua ze suo suan pei ti he jin shu li zi ,zai shui re tiao jian xia ,she ji gou zhu le jie gou bu tong In,Sc-CPs,bing dui ta men de ge cheng 、jie gou ji zai Streckerfan ying zhong de cui hua xing neng jin hang le yan jiu ,xiang xi kao cha le bu bao he pei wei jin shu jie dian zuo wei cui hua zhong xin ji bu tong fan ying de wu zai cui hua fan ying zhong de cui hua neng li 。ling yi fang mian ,wo men shua ze lan ji fa guang li zi yu you ji pei ti ge cheng le yi ji lie fa guang pei wei ju ge wu ,bing gen ju lan ji li zi de fa guang te xing ,ge li diao jie fa guang li zi bi li ,cheng gong ge cheng le ju you bai guang ji yan se diao bian fa guang te xing de lan ji pei wei ju ge wu cai liao 。zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :1.yi gang xing ben bing mi zuo er suo suan （H3bidc）pei ti he san jia jin shu yin （In）、kang （Sc）ge cheng le liang ge hua ge wu ,[InCl（H2bidc）2（H2O）]n（1）he [Sc（Hbidc）（OH）（H2O）]n（2）。hua ge wu 1biao xian chu 1Dlian jie gou ,jing guo fen zi nei qing jian zuo yong ,zui zhong xing cheng 3Dchao fen zi jie gou 。hua ge wu 2shi you zuo you shou xing ceng tong guo ABABpai lie xing cheng 3Dchao fen zi jie gou 。zuo you shou xing ceng zhong ge zi cun zai zuo you shou xing lian 。ji bu tong ceng jian de ben huan he mi zuo huan bi ci ping hang ju cun zai ruo de π-πxiang hu zuo yong ,shi 3Dchao fen zi jie gou geng jia wen ding 。hua ge wu 1he 2zai quan ya an de Streckerfan ying zhong jun biao xian chu fei jun xiang cui hua huo xing ,bing xiang xi kao cha hua ge wu 1zai bu tong che cun fan ying de wu zhong de cui hua neng li 。2.wo men li yong jian ben er suo suan yan sheng pei ti ,5-an ji jian ben er suan （H2aip）he 5-xiao ji jian ben er suan （H2nip）,ge cheng le si ge hua ge wu （[Sc（aip）（OH）?（H2O）]n（3）,[Sc2（aip）3]n（4）,[Sc2（nip）3]n（5）,{[In3（nip）3（Hnip）（OH）2]·4H2O}n（6））,fen bie dui ji ge cheng 、jie gou ji zai Streckerfan ying zhong de cui hua xing zhi zuo le xiang xi kao cha 。hua ge wu 3-5shi you rong ji you dao fang fa huo de de ju you luo xuan jie gou de kang hua ge wu 。hua ge wu 3de 3Djie gou zhong bu jin bao han zuo you shou luo xuan lian ,hai cun zai 1Dkong dao 。zai rong ji you dao de zuo yong xia ,luo xuan jie gou neng gou diao bian ,you zuo you shuang luo xuan lian hua ge wu 3dao chan yi luo xuan lian hua ge wu 4zhuai bian 。ling wai ,tong guo gai bian pei ti de ji tuan ,gai bian rong ji ji xing ,huo de le ju you chan yi luo xuan lian jie gou de hua ge wu 5,ju CDguang pu fa xian ,da liang de hua ge wu 5shi ju you guang xue huo xing de 。hua ge wu 6shi you jin shu yin li zi gou zhu de 3Dkai fang gu jia ,ju han you feng fu de lu yi si suan cui hua wei dian 。tong guo dui hua ge wu 3-6zai Streckerfan ying zhong de cui hua xing zhi yan jiu fa xian ,xiang bi yu han you bu bao he pei wei jin shu cui hua wei dian de 4-6lai shui ,hua ge wu 3biao xian chu geng jia you yi de cui hua huo xing ,zhu yao yin wei hua ge wu 3bu jin bao han lu yi si suan （pei wei bu bao he jin shu zhong xin ）he lu yi si jian （NH2ji tuan ）shuang cui hua huo xing zhong xin ,er ju hai han you 1Dde kong dao ,tong shi hua ge wu 3he 6jing guo ji ci cui hua xun huan shi yan hou reng neng bao chi jiao gao de cui hua huo xing 。3.yi ban gang xing pei ti 4-（pyridin-3-yloxy）-phthalic acid（H2PPDA）he lan ji li zi gou zhu le yi ji lie xiang tong jie gou lan ji hua ge wu [Ln（PPDA）（C2O4）0.5（H2O）2]n?nH2O（Ln=Tb（7）,Eu（8）,Gd（9）,Yb（10））。zhe xie hua ge wu cheng xian chu ju you ling xing chuang kou de 2Dceng zhuang jie gou 。hua ge wu 7he 8biao xian chu xiang ying Ln3+li zi te you de lu guang he gong guang de fa she 。hua ge wu 9biao xian chu lai zi yu pei ti PPDA2-de lan guang fa she 。you yu hua ge wu 7-9fa she chu san yuan se guang ,tong guo gai bian Eu3+li zi de ma er bi lv cong 3%dao 12%,ji Ln-CPs Eu3+can za de 7fa she yan se ke yi cong lu se diao bian dao gong se 。tong shi ,tong guo diao bian tong yi gu jia zhong Tb3+,Eu3+ji Gd3+de ma er bi li he ji fa bo chang ,cheng gong huo de le bai guang fa she cai liao Eu3+,Tb3+can za de 9(Eu0.03Tb0.10Gd0.87he Eu0.03Tb0.07Gd0.90)。hua ge wu 10ze biao xian chu jin gong wai fa guang te xing 。4.yi pei ti 5,5’-（biphenyl-4,4’-diylbis（methylene））bis（oxy）diisophthalic acid（H4L）yuan wei fen jie hou de 5-qiang ji jian ben er suan （L1）he 5-jia yang ji jian ben er suan （L2）yan sheng pei ti yu guo du jin shu ge cheng le si ge hua ge wu [ML1/2（4,4’-bipy）]n（M=Co（11）,Cu（12）,Zn（13）,Cd（14））。zai hua ge wu 11-14de jie gou zhong ,pei ti Lbei yuan wei fen jie cheng suo suan yan sheng pei ti （L1he L2）,bing ju hua ge wu 11-14jie gou ji ben yi yang ,jun shi 3Dwang lao jie gou 。hua ge wu 13he 14zai zi wai deng xia fa she chu jiang lie de lan guang ,wo men dui ji jin hang le ying guang xing zhi yan jiu 。hua ge wu 13biao xian chu dui xiao ji hua ge wu de ying guang cu mie xiao ying ,hua ge wu 14ze biao xian chu dui you ji rong ji cu mie xiao ying 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的柴娟，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于配位聚合物论文,结构论文,催化性质论文,荧光调变论文,传感效应论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。