基于一个柔性三酸配体设计和调控配位聚合物的结构及维度的研究

基于一个柔性三酸配体设计和调控配位聚合物的结构及维度的研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-08-16 分类:硕士论文 喜欢:4264
师大云端图书馆

【摘要】随着配位化学的不断发展,具有特定结构和功能的配位聚合物已经成为该领域的研究热点。在气体吸附、分子离子识别以及选择催化等方面有卓越表现的金属有机框架化合物(MOFs)更是受到了研究者们的广泛关注。配位聚合物拥有零维、一维、二维、三维以及很多新颖的穿插缠绕结构,不同的结构更是对应的不同的性能表现。MOFs材料的孔道形状、孔道尺寸以及孔表面官能团等因素直接决定了最终的性能。因此,如何定向的设计和组装不同结构的配位聚合物或MOFs材料是该领域的重大挑战。在配位聚合物的组装过程中,很多因素都会对其最终结构造成影响,那么如何有效的使用这些手段,而不是被它们制约仍旧需要深入的研究。本论文致力于这部分研究内容,选择了1,3-双(4’-羧基苯氧基)苯甲酸(H3cpbda)作为配体合成了17例配位聚合物。其中通过与不同的过渡金属离子组装了系列的超分子异构体以及异质同晶体,并且通过引入刚性含氮辅助配体组装了一系列不同维度的配位聚合物等。文中深入研究了不同系列结构之间的构效关系以及其影响因素,主要的研究结果有:1.选取金属Mn2+离子与柔性的三齿配体H3cpbda作为构筑模块,通过系统的改变溶剂体系、温度以及反应器,实现了一系列超分子异构体的调控和合成。当配体采取不同的“T”型以及“Y”型的分子构型时,会拓展出“矩形”和“菱形”的一维孔道。对比三维的超分子异构体MOFs材料的孔隙率,发现配合物6>配合物1>配合物4>配合物3,符合溶剂分子尺寸(H2O<MeOH<DMF<DMP)以及溶剂极性(H2O>MeOH>DMF>DMP)的顺序。说明溶剂分子尺寸越大或者极性越小,倾向于得到孔隙率较大的结构。2.选取金属Mn2+和金属Co2+与H3cpbda作为构筑模块,通过溶剂体系的调控实现了两组二维及三维的异质同晶现象的调控。对比三维结构中的孔隙率,配合物6>配合物7>配合物8。在二维结构中,由于溶剂分子填充于孔道中支撑骨架,导致孔道的形状以及孔隙率均发生改变。对比孔道尺寸和孔隙率,配合物9<配合物10<配合物11。两组配合物均符合溶剂分子尺寸(DMF<DMA<DMP)以及溶剂极性(DMF>DMA>DMP)的顺序。在异质同晶体间得到了与超分子异构体相似的结论:溶剂分子尺寸越大或者极性越小,倾向于得到孔道尺寸以及孔隙率较大的结构。3.选取金属Cd2+离子与H3cpbda作为构筑模块的同时,添加了一组刚性含氮辅助配体,螯合配体(Phen和2,2’-bipy)和桥连配体(4,4’-bipy和Bpe),实现了对配位聚合物维度的调控(1D,2D,3D)。在该组配合物中出现了新的“M”型构型,它属于降低维数的因素。另外,桥连辅助配体属于拓展维度和稳定结构的因素,封端辅助配体属于典型的降低维数的因素。通过这一系列不同维度配合物的调控验证了柔性配体的分子构型以及刚性辅助配体的种类对最终结构维度的重要影响。除此之外对荧光的研究发现,刚性辅助配体的选择促进了配合物的红移现象,其中引入封端配体的红移小,引入桥连配体的红移大。4.基于柔性三齿配体H3cpbda,分别与金属离子Mn2+和Zn2+通过不同的反应方法以及溶剂体系分别合成了两组疏途同晶结构,先前关于疏途同晶现象的报道中虽然晶体的结构相同,但是宏观的晶体形貌(形状和尺寸)完全不同。本文中的两组实验方案均得到了相似的晶体形貌及产率。这是由于本文选取的柔性配体H3cpbda能够更好的适应外界溶剂及环境,在结晶过程中形成了形貌相似。说明晶体的宏观形貌的变化不仅与溶剂体系有关,它还与选择的配体种类有关。本文的研究内容为如何调控配合物的超分子异构和异质同晶现象,定向的合成不同结构和性能的配位聚合物提供了理论依据,具有非常重要的意义。
【作者】黄文欢;
【导师】王尧宇;
【作者基本信息】西北大学,材料化学,2014,博士
【关键词】配位聚合物;晶体工程;柔性配体;超分子异构;异质同晶;

【参考文献】
[1]白士杰.耐浓硝酸不锈钢管的研制[J].四川冶金.1990(04)
[2]解建青.我国上市公司其他综合收益信息的价值相关性研究[D].河北经贸大学,会计学,2013,硕士.
[3]钱继云.《上海文学》与二十世纪九十年代文学思潮[D].苏州大学,中国现当代文学,2003,硕士.
[4]齐亚楠.高精度数字相位计的研究[D].天津理工大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[5]李士金.基于电子商务的保险公司运行模式研究[D].辽宁工程技术大学,企业管理,2004,硕士.
[6]罗勇.利用炔键的选择性插入策略合成并环化合物及碳—氧键活化反应研究[D].复旦大学,有机化学,2013,博士.
[7]巴芳.长春版初中语文教材外国文学作品教学研究[D].吉林大学,课程与教学论,2014,硕士.
[8]步学朋,彭万旺,徐振刚.煤炭气化气流床气化炉的数学模拟[J].煤炭转化.2001(04)
[9]李霄,胡长生,刘昌金,徐德鸿.基于超级电容储能的风电场功率调节系统建模与控制[J].电力系统自动化,2009,09:86-90.
[10]欧阳慧敏.基于知识图式及加工水平理论分析背景知识对英汉同传质量的影响[D].北京外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[11]吴正龙,熊范纶,滕明贵.一种新的发现偏离模式的线性算法[J].中国科学技术大学学报,2003,05:92-97.
[12]张维政.针药复合麻醉用于胃大部切除术临床研究[D].湖北中医药大学,中西医结合临床(专业学位),2013,硕士.
[13]范小龙.基于神经网络的捷联惯导系统消噪和飞行参数解算[D].中北大学,应用数学,2014,硕士.
[14]刘斌.红岗油田二元复合驱配方体系及方案优化[D].东北石油大学,石油与天然气工程(专业学位),2013,硕士.
[15]张淑兰,张海军.高校本科生科研导师制实施与管理的思考[J].继续教育研究,2014,08:83-85.
[16]崔亚超.复杂曲面线切割系统开发及加工质量控制[D].佳木斯大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[17]李卓.吉林省警察院校警察体育课程建设的研究[D].东北师范大学,体育(专业学位),2012,硕士.
[18]程宇.集装箱码头中数字化堆场系统的若干关键技术研究[D].武汉理工大学,机械电子工程,2004,硕士.
[19]高辉远,李卫军,何永革,尚新刚.Na_2SO_4胁迫对四种抗盐性不同牧草膜脂过氧化和活性氧清除系统的影响[J].植物生态学报,1995,02:192-196.
[20]王晓雨.韩国小学汉语语音教学现状研究[D].吉林大学,汉语国际教育(专业学位),2014,硕士.
[21]闫静文.1948年立法委员选举述论[D].吉林大学,中国近现代史,2014,硕士.
[22]李静.峨参化学成分和高效液相指纹图谱研究[D].西南交通大学,中药学,2013,硕士.
[23]贺娟娟.公共服务供给中我国政府与NGO良性互动关系研究[D].西北大学,行政管理,2014,硕士.
[24]王自焘.广东省铝型材发展状况[J].轻合金加工技术.1993(03)
[25]石爱民.食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究[D].河北大学,动物学,2003,硕士.
[26]包爱玲.赵双虎四胡艺术研究[D].内蒙古大学,音乐学,2014,硕士.
[27]李学飞.造币冲裁模具选材及其表面处理技术应用研究[D].东北大学,材料工程,2009,硕士.
[28]陈圣洁.中国企业营销道德缺失问题研究[D].贵州财经大学,企业管理,2013,硕士.
[29]郭小玉.“农家书屋”文化服务绩效评指标体系的构建和实证研究[D].华中科技大学,行政管理,2013,硕士.
[30]李鸣娜.SiewertⅡ、Ⅲ型食管胃结合部腺癌两种外科手术入路治疗效果的研究[D].河北医科大学,外科学(专业学位),2013,硕士.
[31]郭建峰.A电厂海水淡化工程风险分析与控制[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[32]朱卫平.基于商务智能的CRM应用研究[D].辽宁工程技术大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[33]陈钧华.不规则高耸柔性结构多模态风振系数研究[D].浙江大学,建筑与土木工程(专业学位),2013,硕士.
[34]范存辉.不同冻结形式下斜井冻结壁变形规律研究[D].中国矿业大学,岩土工程,2014,硕士.
[35]宋瑞.具p-Laplacian项弱阻尼梁方程的长时间行为[D].郑州大学,基础数学,2013,硕士.
[36]杜晓宾.私分国有资产罪若干问题研究[D].河北大学,法律,2014,硕士.
[37]张慧明.关于|x|的几种插值逼近[D].浙江师范大学,应用数学,2004,硕士.
[38]华阳.山西地区唐墓初探[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2004,硕士.
[39]杨磊,文明浩,陈卫.基于线路参数在线校正的能量平衡保护[J].电力系统自动化,2008,10:66-70.
[40]徐亚莉.兰州庄园牧场股份有限公司营销战略研究[D].兰州大学,工商管理(专业学位),2013,硕士.
[41]刘璇,于双元.非结构化P2P网络基于马尔科夫链的搜索算法研究[J].软件,2015,03:116-121.
[42]董旭彤.隋唐至明代礼乐观念变化辨析[D].中国艺术研究院,音乐学,2013,硕士.
[43]王素娜.曹娥江支流水质评价与河流水系环境容量分析[D].浙江大学,2005.
[44]刘承志.基于Java技术的SMS增值系统的开发与研究[D].天津工业大学,企业管理,2004,硕士.
[45]林津.厦门第一医院急诊大楼项目质量管理[D].厦门大学,项目管理,2013,硕士.
[46]王德兵.明清戏曲美学范畴研究[D].扬州大学,文艺学,2014,博士.
[47]刘雅庆.Comparative Analysis of Cohesive Devices in English and Chinese Versions of Hong Gao Liang Jia Zu[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[48]薛强.网络入侵检测系统NIDS的新技术研究[D].天津大学,2004.
[49]安迪.阿比特龙醋酸酯及Galeterone的合成研究[D].天津大学,药物化学,2013,硕士.
[50]唐桂青.基于压磁效应的应力非接触检测及其试验研究[D].湖南科技大学,机械工程,2013,硕士.

相关推荐
更多