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卟啉(Porphyrin)及其衍生物是一类具有特殊意义的、与生命科学紧密联系的生物大分子,自然界中广泛存在着卟啉和金属卟啉化合物,其存在形式主要有叶绿素、血红素、维生素B12等。而稀土金属相比于其他金属因具有特殊的荧光特性被广泛研究。本论文中,我们以Sm3+、Er3+、Yb3+、Gd3+、Pr3+、Nd3+为中心金属离子,分别与不同的卟啉配体及有机羧酸辅助配体进行反应,得到稀土卟啉配合物,并将所得稀土卟啉配合物进行表征,分析配合物的组成和结构。本研究工作中,我们利用两类卟啉化合物:水溶性卟啉化合物四(苯磺酸)卟啉(TSPP)以及脂溶性卟啉化合物四(苯氰酸)卟啉(TCPP)和四(吡啶基)卟啉(TPyP),这三种卟啉衍生物配体,分别与Sm3+、Er3+、Yb3+、Gd3+、Pr3+、Nd3+等稀土金属盐,通过水热法和溶剂热法,调控反应温度和溶剂种类、pH值等参数,成功合成得到18例稀土卟啉配合物。并对其进行了元素分析、XRD衍射谱图、红外光谱、紫外光谱以及热重—差热分析等谱图表征。各表征结果一致证实,此类卟啉衍生物与稀土金属离子构成了结构式分别为[Me(NO3)3(TSPP)]·2H2O(配合物1-6)、[Me(NO3)3(TCPP)]·nH2O(配合物7-12,对配合物7,8,9,10,n=1;对配合物11,12,n=2)和[Me(NO3)3(TPyP)]·nH2O(配合物13-18,对配合物13,15,n=3;对配合物14,n=2;对配合物16,17,18,n=1)(Me=Sm3+、Er3+、Yb3+、Gd3+、Pr3+、Nd3+)的配合物。X射线粉末衍射测试表明配合物1-6属于异质同构配合物。其中硝酸根在配合物中不仅参与配位(单齿配位),而且起着配合物电荷平衡的重要作用。三种卟啉衍生物配体和金属离子的配比都是1:1,也证明卟啉的大环螯合效应非常强,其空间位阻决定着此类配合物的结构。同时,由于卟啉大环上的取代基不同,配合物的结构稳定性稍有差异,在整个热分解过程中,较大基团的取代基(苯磺酸基和苯氰酸基)呈现配体的逐步分解,而较小基团的取代基(吡啶基)则在热分解一定温度下,同时完整的失去所有的有机配体。所有配合物最终均分解为稀土氧化物和稀土氮化物。在使用单一卟啉衍生物配体进行稀土卟啉配合物的制备和结构研究的同时,我们还分别应用两种不同的辅助配体:对苯二甲酸(TPA)和2-(吡啶-2基)-苯并咪唑-5-羧酸(PBC),与TPyP及稀土金属离子Pr3+进行配位反应,成功构筑了2例结构新颖的金属有机材料,分别是:具有二维层状结构的配合物[Pr(TPA)3(DMF)(H2O)](19),和零维的[Pr(PBC)(NO3)2(H2O)2]·(NO3)·2H2O(20)。配合物19和20均属于三斜晶系,空间群为P-1。配合物19中,Pr(III)离子呈现八配位模式的十二面体的空间结构。配体TPA的羧酸氧原子分别采用双齿螯合(η2μ1χ2)和三齿(η2μ2χ3)配位模式。由于羧基独特的配位方式,配合物沿a轴形成了包含双核Pr(III)次级结构单元的一维链状结构。相邻链间由于配体双齿螯合作用又将配合物延展为ab平面的二维层状结构。由于配位水的存在,使得二维层通过水与羧基氧间的氢键拓展为三维网络结构。配合物20中配体PBC采用双齿螯合(η2μ1χ2)的键合方式,硝酸根分别采用双齿螯合(η2μ1χ2)和单齿桥联(η1μ1χ1)的键合模式。