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2-吡啶基-4,6-嘧啶二羧酸配位聚合物的合成及性质研究

李红良

  配位聚合物是由有机配体与金属离子,通过自组装形成具有高度规整且具有特殊结构和功能的化合物。配位聚合物丰富而迷人的拓扑结构,以及特殊的光学、磁学、电学催化和吸附等性质,使其在非线性光学材料、超导材料和磁性材料等方面具有潜在的应用价值和广阔的发展前景。近些年来,配位聚合物一直是科学家们研究的热点之一。本论文以2-(3-吡啶基)-4,6-嘧啶二羧酸和2-(4-吡啶基)-4,6-嘧啶二羧酸为主要配体,利用水热法合成了多种具有不同维数的配位聚合物,并通过X-射线单晶衍射、粉末衍射、红外光谱和热重分析等方法,对其结构与热稳定性进行了探究。具体研究结果如下: 1.本文以邻香兰素和多聚甲醛为原料合成了6,6′-二羟基-5,5′-二甲氧基-3,3′-亚甲基-二苯甲醛;以5-溴-2-羟基-3-甲氧基苯甲醛为主要原料先保护羟基得到2-′苄氧基-5-溴-3-甲氧基苯甲醛,再以其为原料经自身偶联得到5,5′二甲氧基-4,4′-二苄氧基-3,3′-二苯甲醛,最后脱去苄基得到5,5′-二甲氧基-4,4′-二羟基-3,3′-二苯甲醛;以4,6-二甲基-2-碘嘧啶为原料,通过Suzuki偶联反应得到2-(3-吡啶)基-4,6-二甲基嘧啶和2-(4-吡啶)基-4,6-二甲基嘧啶,接着再氧化提纯得到2-(3-吡啶)基-4,6-嘧啶二羟酸和2-(4-吡啶)基-4,6-嘧啶二羧酸等四种配体。 2.在水热条件下,以2-(3-吡啶基)-4,6-嘧啶二羧酸为配体与过渡金属Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)反应,合成了[Zn(3-PPDC)(H2O)]n(1)、[Co(3-PPDC)(H2O)]n(2)、[Cd(3-PPDC)]n(3)、[Cu(3-PPDC)(H2O)2]n(4)和[Mn(3-PPDC)(H2O)2]n(5)五种配位聚合物;以2-(4-吡啶基)-4,6-嘧啶二羧酸作为配体与过渡金属Zn(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)反应,合成了[Zn(4-PPDC)(H2O)3]n(6)和[Mn(4-PPDC)(H2O)]n(7)两种配位聚合物。利用X-射线单晶衍射确定了它们的结构。(4)和(5)是一维链状配位聚合物,(1)和(6)是五配位的二维网状配位聚合物,(2)和(7)是六配位的二维网状配位聚合物,(3)是七配位的三维立体配位聚合物。 3.运用粉末衍射仪确定了纯度.。通过对红外光谱图谱的分析,得知金属与配体发生了配位。热重分析仪对过渡金属Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的配位聚合物进行了热稳定性研究,发现它们有些有较好的热稳定性。应用荧光光谱仪对其进行了荧光性质研究,发现它们发光性能很弱。……   
[关键词]:配位聚合物;晶体结构;水热合成;2-吡啶基-4;6-嘧啶二羧酸
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南师范大学2012年