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摘 要

本论文以含氮多齿配体1-(1H-1,2,4-三唑基甲基)-3,5-双(4-吡啶基)-1,2,4-三唑(简写为4,4"-tmbpt)作为主配体，芳香多元羧酸1,2,4,5-苯四酸(H₄btec)作为辅助配体，用Zn(II)/Ag(I)作为中心金属离子，在水热的条件下合成两个配位聚合物 [Ag₄(4,4"-tmbpt)(btec)(H₂O)₂]·H₂O (1)与[Zn(4,4"-tmbpt)(btec)_0.5(H₂O)]·0.5H₂O (2)。这两个化合物的晶体结构是通过单晶X-射线衍射分析来确定的。用红外光谱、元素分析和粉末X-射线衍射分析对这两个化合物的结构进行了表征。化合物1是一个具有(4³·6²·8)(4³·6⁵·8²)(4⁸·6²)(4¹⁰·6¹⁰·8⁸)拓扑网络的三维(4,5,8)-连接框架。化合物2展示了一个多聚穿套型的缠结结构。此外，我们还研究了化合物的发光性质。

关键词：配位聚合物，多聚穿套，高连接，光致发光

Abstract: In this thesis, The combination of multidentate N-donor ligand 1-((1H-1,2,4-triazol-1-yl)methyl)-3,5-bis(4-pyridyl)-1,2,4-triazole (4,4"-tmbpt) and auxiliary aromatic polycarboxylic acids 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (H₄btec) in the presence of Zn(II)/Ag(I) ions provides two coordination polymers [Ag₄(4,4"-tmbpt)(btec)(H₂O)₂]·H₂O (1) and [Zn(4,4"-tmbpt)(btec)_0.5(H₂O)]·0.5H₂O (2) under hydrothermal conditions. The crystal structures of the two compounds were determined by single crystal X-ray diffraction analyses and characterized by elemental analyses, infrared spectra and powder X-ray diffraction analyses. Compound 1 is a three dimensional (4,5,8)-connected framework with (4³·6²·8)(4³·6⁵·8²)(4⁸·6²)(4¹⁰·6¹⁰·8⁸) topology. Compound 2 displays an entangled structure of polythreading. Moreover, the photoluminescent properties of the two compounds were investigated.

Keywords：Coordination polymers, polythreading, highly connected, photoluminescence

目 录

1 前言 3

1.1 配位聚合物的概述 3

1.2 影响配位聚合物结构的因素 3

1.3 配位聚合物的应用 4

1.4 立题思想 7

2 实验部分 7

2.1 试剂与仪器 7

2.2 化合物的合成 8

2.3 X-射线晶体学 8

3 结果与讨论 9

3.1 配合物的晶体结构分析 9

3.2 配合物的粉末X-射线衍射分析 14

3.3 发光性质 14

结 论 16

参考文献 17

致 谢 19

1 前言

1.1 配位聚合物的概述

配位化学是起源于1893年化学家维尔纳的配位化学理论的创建，它也是在无机化学的基础上而发展起来的一门学科。随着科技的发展，配位化学与环境科学、生命科学和材料科学等学科的结合日益紧密，已经成为了跨学科的重要研究领域。配位化学的主要研究对象是配位聚合物。配位聚合物一般是由金属簇或金属离子与有机配体间通过强的配位键或弱的相互作用如氢键和π-π堆积等连接成的具有高度规整与一定周期性网络结构的金属-有机化合物。配位聚合物结合了无机化合物和有机化合物的优点，表现出特殊的物理和化学性质。

近几十年来，配位聚合物已经成为众多化学工作者们的研究热点之一。当前文献中报道了的配位聚合物的结构主要有一维的波浪形链、直链、之字形链、螺旋链、梯形链以及索烃；二维的蜂窝形，格子形，砖墙形以及双层结构等；三维的笼状、金刚石、隧道和立方网络结构。随着合成方法的不断拓展及表征手段的不断进步，许多新颖结构的配位聚合物不断出现，特别是各种缠绕结构被大量报道，多孔配位聚合物（也称金属-有机框架）成为研究的热点。与此同时，化学工作者们也对配位聚合物的应用进行了大量的研究和报道。配位聚合物在离子交换、气体吸附和分离、催化、磁学以及药物运载等众多领域都具备了潜在的应用前景。

1.2 影响配位聚合物结构的因素

配位聚合物是由有机配体与金属离子自组装而成，所以有机配体的构型与金属离子的配位特性对配位聚合物的结构影响巨大。另外，阴离子种类、反应物比例、模板剂、反应时间、溶剂种类、反应温度以及体系的pH值等众多因素都影响着配位聚合物的最终结构。目前在配位聚合物的合成中所面临的困难是如何通过选择合适的有机配体和金属离子以及控制合成的条件来实现定向合成的目标。解决此困难的根本途径是研究影响配位聚合物结构形成的各种因素和总结其中规律。

1.2.1 有机配体对配位聚合物结构的影响

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