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摘 要

利用水热合成技术，以咪唑基苯基修饰的三羧酸1-[(2′-羧基联苯-4-亚甲基]-2-丙基咪唑-4,5-二羧酸（H₃L = (HO₂C)₂(C₃N₂)(C₃H₇)CH₂(C₆H₄)(C₆H₃)CO₂H)）作为配体，得到结构新颖的二维配位聚合物分子膦酸钙，(H₃O)[Ca(HL)]₂Cl2H₂O 1。对1的结构实施了粉末X-射线衍射(PXRD)、红外光谱(IR)、元素分析、TG-DSC和单晶X-射线衍射等技术表征。单晶X-射线衍射结构分析得出的结果化合物1具有空间二维四方拓扑网格结构，结构中包含以多面体[CaO₆N]作为基本构筑模块，通过O–C–O桥的anti-anti交替链接而成的一维双链，继续在O–C–O桥的anti-anti的链接作用下将化合物的结构扩展为二维层状结构。热稳定性研究表明化合物1的二维骨架可以稳定到350 °C。固态室温荧光性能研究发现，化合物1在激发波长为385 nm，于454.5 nm波长处出现一个较强的荧光发射，可归属为羧酸配体内的*n 和 *电荷跃迁(λ_ex = 390 nm，λ_em = 469 nm)。

关键词：二维羧酸钙，水热合成，晶体结构，荧光

Abstract：The first example of 2-D inorganic-organic layer diphosphonate coordination polymer Ca(II)-H₃L based on 1-[(2′-carboxybiphenyl-4-yl)methyl]-2-propylimidazole-4,5-dicarboxylic acid (H₃L = (HO₂C)₂(C₃N₂)(C₃H₇)CH₂(C₆H₄)(C₆H₃)CO₂H), (H₃O)[Ca(HL)]₂Cl2H₂O 1, has been hydrothermally obtained and characterized by powder X-ray diffraction (PXRD), elemental analysis, IR and TG-DSC. The single-crystal X-ray diffractions show that compound 1 possess a two-dimensional square grid layer structure, built from [CaO₆N] polyhedron units as SBU via O–C–O linker in anti-anti mode from 1-D to 2-D. The study of TG-DSC gives that the 2-D framework of 1 can maintain temperature in the region following 350 °C. Fluorescent measurements reveal that the maximum emission peak of 1 is centered at 454.5 nm under the excited band 385 nm, mainly caused by emission state of intraligand *n and * charge transfer (λ_em = 469 nm, λ_ex = 390 nm).

Key words：2-D Ca(II)-Carboxylate, Hydrothermal Synthesis, Crystal Structure, Fluorescence

目 录

1 前言 4

1.1 金属有机羧酸配位聚合物的发展和研究现状 4

1.2 有机羧酸的结构特点 6

1.3 金属有机羧酸配位聚合物的合成内容及方法 7

1.3.1 挥发法 8

1.3.2 扩散法 8

1.3.3 水热溶剂热合成法 8

1.3.4 超声合成法 8

1.3.5 微波合成法 9

1.3.6 离子热合成法 9

1.4 金属有机羧酸配位聚合物的应用 9

1.5 立题思想 10

2 实验部分 10

2.1 仪器和试剂 10

2.2 二维羧酸钙(H₃O)[Ca(HL)]₂Cl2H₂O 1的合成 10

2.3 晶体结构测定和晶体学数据 11

3 结果与讨论 11

3.1 结构描述 11

3.2 表征 13

3.2.1 粉末X-射线衍射（PXRD） 13

3.2.2 元素分析 14

3.2.3 红外光谱分析（IR） 14

3.3 TG-DSC热稳定性研究 14

3.4 荧光性能研究 15

结 论 17

参 考 文 献 18

致 谢 19

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