基于芳香羧酸及吡啶类配体的金属有机骨架的合成与性质研究

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设计合成结构新颖的金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料,同时探索其性质和功能一直是近年来科研工作者研究的热点之一;随着MOFs研究领域在深度和广度方面的不断扩大,金属有机骨架材料在气体吸附与分离、小分子识别、荧光探针等领域的实用性也不断增强,近年来的研究成果极大地激发了人们深入探索MOFs材料的热情。由于芳香羧酸同时含有羧基和苯环,它们在与金属配位时不仅可以采用多种配位模式,而且苯环的存在使得构筑出来的晶体结构更加丰富多彩,因此,芳香羧酸是构筑金属有机骨架的理想配体。本论文选择了三种典型的芳香羧酸配体:2,2,6,6-联苯四羧酸、4,4-联苯二羧酸、顺式-二苯乙烯-4,4二羧酸和三种含氮配体:N-((4-吡啶基)异烟酰胺(4-pna)、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪(TPT)、哌嗪采用溶剂热方法得到了6种金属有机骨架材料,并研究了部分材料的气体吸附性质、固体荧光性质、磁性性质等。研究工作主要分为以下两个部分:  以2,2,6,6-联苯四羧酸(H4bpta)及N-(4-吡啶基)异烟酰胺为配体,采用溶剂热方法合成出了一个由酰胺键修饰的具有柱层结构的金属有机骨架材料;酰胺键的修饰作用使得该材料对CO2具有良好的吸附性能,同时我们还研究了所得配合物的固体荧光性质。  以4,4-联苯二羧酸、顺式-二苯乙烯-4,4二羧酸分别与2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪及哌嗪混配,通过溶剂热的方法得到了配合物4-8,其中配合物4的骨架是一种特殊的由二重互穿导致的笼中笼结构。此外,我们还研究了配合物4-5的气体吸附性质及磁性性质。
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