芳香羧酸铅(Ⅱ)/镧系配位聚合物的合成、结构及荧光性质研究

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本文通过溶液法和水热/溶剂热法,以系列芳香羧酸为配体,分别制备了六个Pb-芳香羧酸配合物和五个镧系-吡啶羧酸配合物。通过元素分析、红外分析、热重以及单晶X-射线衍射等手段对配合物进行了表征,测定了其室温下的固态荧光。主要研究内容及结果如下:1.以5-甲基间苯二甲酸、5-羟基间苯二甲酸及间苯二乙酸为配体,制备了三个Pb配合物[Pb2(5-CH3-BDC)2]n(1)、[Pb(5-OH-BDC)]n·nH2O(2)和[Pb(1,3-phda)(H2O)]n(5)。结构分析表明,5-位取代的间苯二甲酸类配体有利于形成低维铅配合物,相比较而言,以间苯二乙酸为配体则有助于形成高维铅配合物。2.在5-甲基间苯二甲酸/铅体系中,引入辅助配体邻菲啰啉,得到了两个配合物[Pb2(5-CH3-BDC)2(phen)2]n·2nH2O(3)和[Pb2(5-CH3-BDC)4(phen)2]n·2nH2O(4)。配合物(3)和(4)分别呈现出一维的链状结构和零维结构,表明辅助配体邻菲啰啉的引入有助于形成低维铅配合物。3.以吡嗪-2,3-二甲酸为有机配体,合成了配合物[Pb3(pzdc)3H2O]n(6)。结构分析表明,配合物(6)是一个由三核[Pb3(pzdc)3]构成的三维结构,其中pzdc2-配体呈现三种未见文献报道的配位模式。4.选择异构化的吡啶-2,5-二甲酸和吡啶-3,5-二甲酸为有机配体,与镧系离子反应合成了四个同金属配合物(7-10)及一个4f-4d异核配合物(11)。结构分析表明,线性的吡啶-2,5-二甲酸相较于V型的吡啶-3,5-二甲酸,其与镧系离子作用更易形成低维的配合物。Ln-O键平均键长依照Ce、Pr、Nd、Sm、Ho的顺序逐渐减小,较好地体现了锎系收缩效应。5.荧光研究表明,配合物(1-10)均具有良好的荧光性能,而配合物(11)没有明显的发射峰,其荧光发生了猝灭。
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