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《黑龙江大学》 2016年
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柔性联吡啶二胺晶态网络化合物的设计合成与荧光性能

黄静  
【摘要】:近十几年来,刚柔性联吡啶类晶态网络化合物因其新颖的拓扑结构和潜在的物化性质而备受关注,但其中的柔性联吡啶配体构筑的晶态网络化合物研究较少。这主要是由于柔性联吡啶配体的间隔基具有较强的变形能力,增加了该类晶态网络结构预测及性能研究的难度,目前还没有实现晶态网络化合物的定向设计和性能的可调控性。因此,本论文依据晶体工程学和超分子化学的原理,利用吡啶甲醛分别与1,3-丙二胺或1,2-乙二胺反应合成了九种柔性联吡啶二胺配体,其间隔基相对于单胺螯合配位能力增强,且还可实现分步质子化,从而得到新颖空间网络结构或良好荧光性能的晶态网络化合物。本论文采用挥发法、扩散法等常温自组装及水(溶剂)热等合成方法共制备出23个银基、亚铜基、H_2PO_4~-离子调控的金属有机(超分子)晶态网络化合物,并对其进行了单晶结构分析和IR、粉末XRD、TG、PL等性质表征。其中,银基晶态网络化合物展现出了(4,4)层状、螺旋、大环状双核和三维微孔框架结构,亚铜基晶态网络化合物展现出了单核、双核、链状、层状和pcu网状结构,H_2PO_4~-离子调控的超分子晶态网络化合物都形成了2-D和3-D超分子网络结构。室温下银基化合物1、2和5展示了弱的配体内蓝紫色荧光发射,亚铜基化合物11和13在592和489 nm处出现较强的黄色(MLCT)和蓝色(XLCT)荧光发射,而H_2PO_4~-离子调控的超分子网络化合物均展现出较强的蓝紫色荧光发射。
【关键词】:柔性联吡啶二胺 晶态网络 拓扑结构 荧光性能
【学位授予单位】:黑龙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O641.4
【目录】:
  • 中文摘要6-7
  • Abstract7-15
  • 第1章 绪论15-48
  • 1.1 晶态网络结构概述15-16
  • 1.2 联吡啶银基晶态网络的研究进展16-26
  • 1.2.1 刚性联吡啶银基晶态网络17-20
  • 1.2.2 柔性联吡啶银基晶态网络20-23
  • 1.2.3 柔性联吡啶胺银基晶态网络23-26
  • 1.3 柔性联吡啶亚铜基晶态网络的研究进展26-33
  • 1.3.1 对称柔性联吡啶亚铜基晶态网络26-28
  • 1.3.2 非对称柔性联吡啶亚铜基晶态网络28-30
  • 1.3.3 柔性联吡啶胺亚铜基晶态网络30-33
  • 1.4 无机阴离子调控的超分子晶态网络的研究进展33-39
  • 1.4.1 H_2PO_4~-/HPO_4~(2-)调控的超分子晶态网络34-36
  • 1.4.2 其它无机阴离子调控的超分子晶态网络36-39
  • 1.5 柔性联吡啶晶态网络化合物的性能研究39-44
  • 1.5.1 光致发光性能的研究39-42
  • 1.5.2 其他性能的研究42-44
  • 1.6 本论文的选题依据及研究思路44-48
  • 第2章 实验部分48-64
  • 2.1 柔性联吡啶二胺晶态网络化合物的合成48-55
  • 2.1.1 主要试剂与仪器48-49
  • 2.1.2 配体的制备49
  • 2.1.3 柔性联吡啶二胺银基晶态网络化合物的合成49-51
  • 2.1.4 柔性联吡啶二胺亚铜基晶态网络化合物的合成51-53
  • 2.1.5 H_2PO_4~-调控的超分子晶态网络化合物的合成53-55
  • 2.2 元素分析与谱学表征55-56
  • 2.2.1 元素分析55
  • 2.2.2 红外光谱表征(IR)55
  • 2.2.3 热重分析(TG)55
  • 2.2.4 荧光光谱(PL)55-56
  • 2.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)56
  • 2.2.6 粉末X-射线衍射分析(PXRD)56
  • 2.3 单晶结构测试与解析56-64
  • 2.3.1 X-射线衍射实验56
  • 2.3.2 单晶结构分析56-64
  • 第3章 柔性联吡啶二胺银基晶态网络化合物的结构与性质表征64-81
  • 3.1 引言64-65
  • 3.2 结果与讨论65-79
  • 3.2.1 合成方法探讨65-66
  • 3.2.2 银基晶态网络化合物的结构分析66-73
  • 3.2.3 配体构象对化合物结构的影响73-75
  • 3.2.4 化合物 1-8 的性质表征75-79
  • 3.3 本章小结79-81
  • 第4章 柔性联吡啶二胺亚铜基晶态网络化合物的结构与性质表征81-94
  • 4.1 引言81-82
  • 4.2 结果与讨论82-92
  • 4.2.1 合成方法探讨82
  • 4.2.2 亚铜基晶态网络化合物的结构分析82-89
  • 4.2.3 配体配位模式与[CuI]_n簇构型对化合物结构的影响89
  • 4.2.4 化合物 9-14 的性质表征89-92
  • 4.3 本章小结92-94
  • 第5章 基于H_2PO_4~-调控的超分子晶态网络结构与荧光性质94-110
  • 5.1 引言94-95
  • 5.2 结果与讨论95-109
  • 5.2.1 合成方法探讨95-96
  • 5.2.2 超分子晶态网络化合物的结构分析96-103
  • 5.2.3 柔性联吡啶二胺阳离子对超分子网络结构的影响103-106
  • 5.2.4 化合物 15-23 的性质表征106-109
  • 5.3 本章小结109-110
  • 结论110-111
  • 参考文献111-126
  • 附表-主要配位键长与氢键键长、键角126-134
  • 致谢134-135
  • 攻读学位期间发表和已投稿的论文135

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