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相对于刚性的多吡啶芳香配体而言,柔性配体的骨架易于变形因而能够与不同的金属离子共同构筑出结构新颖、功能独特配位聚合物或超分子组装体。为了进一步了解柔性配体在构建超分子网络方面的功能和特点,本文中我们有目的地设计合成了一系列基于(bis(pyrazole-3,5-dicarboxylic)methyl acid(tpm)(1,1)-双吡唑甲基-双(3,5)-四甲酸,bis(1,2,4-triazol-1-y1)acetic acid双(1,2,4-三唑)乙酸(Hbtza),N,N-Bis(4-picolinoyl)hydrazine(4-bph)N,N-双4-吡啶甲基联胺和bis[3,5-dimethyl-4-(4′-pyridyl)pyrazol-1-yl]methane(γ-pypz)双[3.5-二甲基-4-(4)-吡啶基)]吡唑基甲烷的多功能柔性配体并与不同过渡金属离子制备了多种配位聚合物以及超分子化合物,并通过元素分析、红外、X-射线衍射技术对所得到的化合物进行了结构表征。本论文分为两个部分:(I)柔性配体tpm和Hbtza的合成以及金属配合物的制备和结构化学研究(第2章);(II)新型柔性联吡啶配体4-bph和γ-pypz的合成及配位聚集体构筑(第3章)。
(Ⅰ) 合成并表征了三个基于H<,4>tpm bis(pyrazole-3,5-dicarboxylic)methyl acid(H<,4>tpm)配体的Ⅷ族金属配位化合物 [Fe<,4>(tpm)<,2>(H<,2>O)<,10>]·6H<,2>O(1)、[Co<,4>(tpm)<,2>(H<,2>O)<,10>]·5H<,2>O(2)和[Ni<,2>(tpm)(H<,2>O)<,6>]·2H<,2>O(3)并对它们的结构进行了比较。单晶X-射线衍射研究表明配合物l和2属于类质同晶化合物,均为四核结构,而3受离子半径的影响呈现出双核结构;利用配体Hbtza与金属离子Zn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)反应得到两个配位聚合物{[Ag(btza)<,2>]·2CH<,3>OH)}<,n>(4)和{[Zn(btza)<,2>(H<,2>O)<,2>]·2H<,2>O}<,n>(5)。单晶结构测定表明配合物4和5分别呈现出二维波浪形的新颖的拓扑结构。
(Ⅱ)设计并合成了联吡啶基柔性配体γ-pypz;并与DCA,SCN,DPC,和N<,3><->等不同的阴离子混配得到Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Ag(Ⅰ)等16个呈现不同配位网络构型的过渡金属配合物。设计合成了4-bph配体并解析得到其单晶结构,该配体与DCA及Cd(Ⅱ)反应得到配位聚合物{[Cd(4-bph)(dca)]·H<,2>O}<,n>。X-射线衍射证实该配位聚合物呈现三维网状结构并含有较大的溶剂通道。基于上述研究,我们总结得到了金属离子半径、阴离子、溶剂等条件对配合物结构的重要影响。