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基于多金属氧酸盐的有机无机杂化化合物作为一类新型复合材料在催化、磁性、导电、吸附、光致变色、非线性光学及生物制药等领域具有潜在的应用前景。这类材料的开发和研制,不仅会不断创造、开发新物种,带来材料科学的飞速发展,同时,将超分子化学,晶体工程、配位化学、有机化学与固体无机化学等主要化学学科融合在一起进而成为推动多金属氧酸盐及其相关学科发展的新动力。
本论文以5-取代吡啶四氮唑为有机配体与第一过渡金属离子自组装出具有独特性能材料为研究目标,通过条件控制,采用水热方法合成和表征了6个基于磷钼和磷钨多酸单元的具有新颖结构的有机无机杂化化合物。
本论文一共分为四章。
第一章为前言,系统的介绍了金属有机配位化学、四氮唑配体以及基于多金属氧酸盐的有机无机杂化材料的研究进展,并阐述了本论文的选题目的、意义及本领域的研究进展。
第二章为实验部分,介绍了本论文实验所用到的药品试剂、仪器、配体、晶体1-6的合成条件以及晶体的结构参数、红外数据和元素分析数据。
第三章介绍了5-取代吡啶四氮唑配体与Cu2+、Mn2+离子以及磷钼和磷钨多酸单元在水热条件下通过自组装反应,合成和表征了6个从零维到三维的配位化合物,其中只得到一个含有Mn2+离子的化合物3,其它5个配合物都是基于Cu2+离子的配合物。
[Cu4(2-ptz)2(H2O)2(μ2-O)2(Mo8O26)]·2H2O(1)
[Cu4(2-ptz)2(H2O)4(CrMo6H6O24)]·4H2O(2)
[Mn(2-ptz)Mo2O7](3)
[Cu9(2-ptZ)12(PMol2O40)2]·10H2O(4)
[Cu3(μ3-OH)(4-Hptz)2(4-ptz)2(H2O)2(PMo12O40)]·4H2O(5)
[Cu3(3-ptz)4(H2O)6P2W18O62]·9H2O(6)
配合物1是一个通过(β-Mo8O26)4-阴离子连接一维铜链形成的二维结构,值得注意的是配合物1显示了自旋倾斜和变磁的性质,这在Cu2+离子产生磁性的体系中是没有报道过的。配合物2中Cu2+离子的配位环境与1相似只是Cu2+和配体没有连接成链状结构。配合物3是2-ptZ配体作为模板而形成的一个三维的有机无机钼氧杂化材料,具有(4,6)-connected全新拓扑结构,有趣的是,在结构中同一个配体同时和锰原子和钼原子配位,据我们所知这也是未曾报道过的,另外该化合物还显示了自旋倾斜的磁性质。化合物4和5都是利用Keggin型多酸得到的晶体,它们都是典型的金属和有机配体先配位再通过共价键和多酸单元相连接的三维结构。配合物6是一个由Dawson型多酸P2W18和三核铜组成的零维结构。
第四章是对本论文的总结和展望。