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摘 要

金属有机框架(MOFs)是由金属离子或簇与有机配体配位形成一维，二维或三维结构的化合物。它们是配位聚合物的一个子类，其特点是它们通常是多孔的。

更正式的说，金属有机骨架是一个与含有潜在空穴的有机配体的配位网络。协调网络是一种协调化合物，它通过重复协调实体在一个维度上扩展，但是通过两个或更多单个链，循环或螺旋链之间的交叉链接或通过两三个重复协调实体延伸的协调化合物尺寸; 最后一种配位聚合物是具有一维，二维或三维延伸的重复配位体的配位化合物。

在一些情况下，在消除客体分子(通常为溶剂)期间孔隙是稳定的并且可以用其他化合物重新填充。由于这种特性，MOFs对于储存氢气和二氧化碳等气体很有意义。

MOFs的合成和性质构成了被称为网状化学的学科的主要焦点。与MOFs不同，共价有机骨架(COFs)完全由轻元素(H,B,C,N和O)制成，具有延伸结构。

本实验以含羧酸有机物为配体，然后和相应的过渡金属反应生产配合物，对最后的配合物进行荧光，红外等方式进行表征。

关键词：过渡金属配合物 含羧酸有机物配体 荧光

Synthesis and Properties of Transition Metal Complexes

Abstract

Metal-organic frameworks (MOFs) are compounds whose metal ions or clusters coordinate with organic ligands to form one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional structures. They are a subclass of coordination polymers and are characterized by their generally porous nature.

More formally, the metal-organic framework is a coordination network with organic ligands containing potential cavities. A coordination network is a coordination compound that expands in one dimension by repeatedly coordinating entities, but passes through two or more individual chains, a cross link between loops or spiral chains, or a coordination compound that extends through two or three repeat coordination entities. Size; The last coordination polymer is a coordination compound with one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional extended repeat ligands.

In some cases, the pores are stable during the elimination of guest molecules (usually solvents) and can be refilled with other compounds. Because of this characteristic, MOFs are very useful for storing gases such as hydrogen and carbon dioxide.

The synthesis and properties of MOFs constitute the main focus of the discipline known as mesh chemistry. Unlike MOFs, covalent organic frameworks (COFs) are made entirely of light elements (H, B, C, N, and O) and have an extended structure.

In this experiment, carboxylic acid-containing organic compounds were used as ligands, and then reacted with the corresponding transition metals to produce complexes. The final complexes were characterized by fluorescence, infrared and other methods.

Keywords: transition metal complexes; carboxylic acid-containing organic ligands; fluorescence

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1配位化学的历史 1

1.2配合物的分类 1

1.3过渡金属配合物的研究近况 2

1.3.1钴配合物 3

1.3.2锌配合物 3

1.3.3镍配合物 3

1.3.4镉配合物 4

1.3.5铜配合物 4

1.3.6锰配合物 4

1.4金属-有机化合物的结构 4

1.5金属-有机化合物的合成 5

1.5.1一般合成 5

1.5.2合成后修改 6

1.6过渡金属配合物的应用 7

1.6.1储氢 7

1.6.2催化剂 7

1.6.3生物成像和传感 8

1.6.4药物输送 8

1.6.5甲烷储存 9

1.6.6半导体 9

1.6.7离子分离 10

第二章 实验部分 11

2.1 实验材料与仪器 11

2.1.1仪器与试剂 11

2.2 实验内容 11

2.2.1合成过程 11

2.2.2测试仪器和方法 12

第三章 实验结果与讨论 13

3.1.结构的测定 13

3.2配合物的X射线粉末衍射(PXRD) 14

3.3配合物的热重 15

3.4配合物的荧光光谱 15

3.5配合物的荧光寿命 16

第四章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.2展望 17

参考文献 18

致 谢 20

第一章 文献综述

1.1配位化学的历史

从很久以前开始人们就已经接触了配位化合物，基本都是为了满足日常生活需求使用，原料大多都是从自然界的动植物身上获取的。对配合物的研究最早始于1798年,法国化学家塔萨厄尔在实验室中制得CoCl₃·6NH₃，并且发现其他金属也可与H₂O、Cl、CN、C₂H₄等有机或无机物生成结构类似的化合物。当时的理论不能解释这些化合物形成的原因和其表现出来的特殊性质，能够进行的大部分实验也基本止步于对这些化合物的颜色的观察或对电导的测定等。

在1869年，克里斯蒂安·威廉·布隆姆斯特兰德开发了被称为复杂离子链理论的知识。该理论认为配位络合物形成的原因是因为在溶液中，离子将通过氨链结合。他将这种效应与各种碳水化合物链形成的方式进行了比较。

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