【正文】 followed The first part: introduces the performance of the simple pyridine carboxylic acid coordination polymer scale inhibitors and research significance. The second part: introduces the simple pyridine carboxylic acid plexes synthesis methods, including conventional solution reaction method: method of solvent hot method flow phase reaction method, sol gel method. The third part: the introduction of the concept of coordination polymer, and its synthesis methods and the classification of the coordination polymer legend. The fourth part: the introduction of the simple pyridine carboxylic acid plexes in the future research direction. Through the above four parts simple of pyridine carboxylic acids with simple coordination polymer, so as to get a more prehensive understanding. KEY WORDS: Coordination polymers, pyridine carboxylic acid, synthetic method, legend and plexes洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配位聚合物的性能與研究意義 .............. 2 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸配位聚合物的性能 ....................................... 2 手性拆分和催化 ............................................................. 2 分子磁體 .......................................................................... 3 非線性光學(xué) ...................................................................... 4 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配位聚合物的研究意義 ......................... 5 第 2 章 配位聚合物 ................................................................................ 6 配位聚合物的概念 .................................................................... 6 配位聚合物的合成 .................................................................. 10 配位聚合物配體的分類 ......................................................... 13 多 吡 啶配體 .................................................................... 13 羧酸類配體 .................................................................... 14 (簡(jiǎn)單的 )吡 啶羧酸類配體 ............................................. 14 第 3 章 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸配合物合成方法 ......................................... 16 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配合物的合成方法 ................................ 16 常規(guī)溶液反應(yīng)法 ........................................................... 16 水熱法 ............................................................................ 16 溶劑熱法 ........................................................................ 16 溶膠 — 凝膠法 ............................................................... 17 流相反應(yīng)法 .................................................................... 18 第 4 章 簡(jiǎn)單吡啶羧酸配合物今后的研究方向 ................................ 19 結(jié) 論 ..................................................................................................... 20 謝 辭 ....................................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 22 外文資料翻譯 ........................................................................................ 26 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 配位聚合物 (Coordination polymer)通常是指金屬離子中心和有機(jī)配體通過(guò)自組裝而形成的具有周期性的高度規(guī)整的無(wú)限網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) — 金屬有機(jī)骨架晶體材料 [ 1]。 二 ： 介紹了 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸配合物合成方法 ，其中包括 常規(guī)溶液反應(yīng)法 ： 水熱 法 、 溶劑熱法 、 流相反應(yīng)法 、 溶膠 — 凝膠法 。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配位聚合物的研究 摘 要 吡啶羧酸類配位聚合物是一種新型功能性的分子材料，近年來(lái)得到各界的廣泛關(guān)注并且得到了有關(guān)機(jī)構(gòu)的研究應(yīng)用。 三 ： 介紹了配位聚合物的概念，以及其合成方法和配位聚合物配體的分類。它結(jié)合了復(fù)合高分子和配位 化合物兩者的特點(diǎn)，既不同于一般的有機(jī)聚合物，也不同于 SiO 類的無(wú)機(jī)聚合物。 本文從簡(jiǎn)單的吡啶羧酸配位聚合物的性能，到其配合物，配 體，以及其合成方法對(duì)簡(jiǎn)單的配位聚合物進(jìn)行了研究。 通過(guò)以上的研究，我們從一個(gè)對(duì)簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配位聚合物一無(wú)所知的人變得對(duì)其有了初步的了解，我們知道了它的 性質(zhì)，應(yīng)用方面以及如何制備該物質(zhì)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸類配位聚合物的性能與 研究意義 簡(jiǎn)單的吡啶羧酸配位聚合物的性能 配位聚合物合成最常的策略就是利用剛性的多功能配體橋聯(lián)金屬離子，從而擴(kuò)展成為聚合物。尤其是 2,4 吡啶二羧酸， 3,4 吡啶二羧酸， 2,5 吡啶二羧酸， 2,6 吡啶二羧酸被廣泛用于構(gòu)筑具有大孔道和波浪形的高維層狀結(jié)構(gòu)。 手性拆分和催化 手性是生命過(guò)程的基本特征，構(gòu)成生命體的生物分子中絕大多數(shù)都是手性分子。朱廣山課題組 [11]利用非手性的 2,5 吡啶二羧酸配體構(gòu)筑了一個(gè)單手性的二維層狀 配位化合物［ Ni（ PDC）（ H2O） 2?H2O］ n，該聚合物的層與層之間通過(guò)氫鍵作用形成了三維超分子結(jié)構(gòu)，其中一層是由右手螺旋 Ni O C 鏈與左手螺旋 Ni2pdc 鏈組成，而相鄰的一層則是由左手螺旋 Ni O C 鏈與右手螺旋 Ni2pdc 鏈組成，對(duì)所有的反應(yīng)物進(jìn)行了 VCD 和 CD 光譜表征，都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)手性信號(hào)，然而用振動(dòng)圓二色譜（ VCD）測(cè)試結(jié)構(gòu)表明該化合物是手性的，而且有很好的重復(fù)性。近幾年來(lái)，多功能 化的吡啶羧酸配體被廣泛地應(yīng)用于構(gòu)筑金屬 有機(jī)配位聚合物，該類聚合物在磁學(xué)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，已成研究熱點(diǎn)?；诨衔锏慕Y(jié)構(gòu)分析， Co 中心間可能存在強(qiáng)的磁相互作用。作為非線性光學(xué)材料之一，吡啶羧酸類非線性光學(xué)聚合物是由吡啶羧酸類配位體和過(guò)渡金屬中心離子構(gòu)筑的畸變的配位多面體結(jié)構(gòu)，使得畸變的配位多面體能夠形成有利于提高非線性極化率的結(jié)構(gòu)。 張中強(qiáng)等利用 [19] 2,6 吡啶二羧酸作為配體，合成了二維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新型配位聚合物［ Zn（ PDA）］ n（ PDA = 2,6 吡啶二羧酸根），該聚合物在室溫下具有熒光性質(zhì)，而且［ Zn（ PDA）］ n 的熒光性質(zhì)主要來(lái)自于配體 PDA2。通過(guò)對(duì)這些聚合物的研究我們可以清晰的看到 吡啶羧酸類配位聚合物在實(shí)際生活中廣闊的應(yīng)用前景以及巨大的商業(yè)價(jià)值，在未來(lái)的短期事件內(nèi)， 吡 啶羧酸類配位聚合物將廣泛運(yùn)用于生活中的各個(gè)方面。在后續(xù)的研究中， Robson 教授把配位聚合物按照骨架結(jié) 構(gòu)空間維度分為三類 :一維鏈狀聚合物、二維層狀聚合物和 網(wǎng)狀聚合物 (圖 21)。目前已知生物體內(nèi)金屬離子實(shí)現(xiàn)其生物 功能時(shí)，除與配位體的配位作用有關(guān)外，配體的非配位基團(tuán)間相互作用亦很重要。實(shí)驗(yàn)表明，前者常影響溶液中三元配合 物的穩(wěn)定性，后者往往決定化合物晶體穩(wěn)定性，是形成配位超分子化合物的主要作用力。在生物配體 (氨基酸，膚 )配合物中空間阻礙效應(yīng)也十分常見(jiàn)，因而很難在生物體內(nèi)找到含有兩個(gè)較大側(cè)基的 混配配合 物，即所謂生物配體間的立體選擇性。如配合物[Cu (LHis)]2+與一個(gè)存在質(zhì)子化側(cè)鏈 (BH)的第二配體 (如色氨酸 )形成混配配合物時(shí)，將格外穩(wěn)定。這種假設(shè)在配合物晶體結(jié)構(gòu)中得到證實(shí)， Yamauchi[27]合成了順式結(jié)構(gòu)的晶體配合物。通過(guò)晶體測(cè)試，證明配合物中不僅存在芳環(huán)堆積作用，而且也存在中心離子與配體側(cè)及芳環(huán)間的離子下作用。正是這種堆砌作用給三元配合物帶來(lái)相當(dāng)大的額外穩(wěn)定性 (△ logK 從 增到 )芳環(huán)堆砌作用 受到了廣泛關(guān)注。典型的堆積作用距離通常在 之間，其能量約為 510kJ/mol。 Huang 等用氧化銀與過(guò)量鄰菲咯啉 在濃氨 水 乙腈的混合 液中通 過(guò)溶劑熱 法得到 了配合 物{[Ag(phen)(CN)](phen)}。通常疏水作用強(qiáng)度要比芳環(huán)堆砌弱，其作用強(qiáng)度由大到小有下列順序 :芳基芳基 (堆砌 )、脂肪基 芳基、脂肪基 脂芳基。實(shí)驗(yàn)證明 :識(shí)別作用來(lái)自 d 電子反饋?zhàn)饔玫膮f(xié)同效應(yīng)。隨著主 客體化學(xué)和超分子化學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)化合物微觀結(jié)構(gòu)有新的認(rèn)識(shí)。例如 :配合物[Cu(Edma)(LArg)](其中 Edma N乙酸乙二胺， LArg 為 L精氨酸 )的結(jié)構(gòu)中存在分子間靜電作用。事實(shí)上，超分子體系所 具有的獨(dú)特有序結(jié)構(gòu)正是以其分子間的非共價(jià)鍵弱相互作用為基礎(chǔ)的。 原位配體合成在無(wú)機(jī)合成和有機(jī)合成之間搭建了一座嶄新的橋梁 [2]。 影響水熱合成產(chǎn)物的因素很多，如配體的配位構(gòu)型和配位點(diǎn)的配位能力，反應(yīng)溫度、反應(yīng)物配 比和陰離子等都可能對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)生重要的影響 [5, 6]。隨著更多原位配體反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，配位聚合物的種類和數(shù)量會(huì)得到很大程度的豐富和增長(zhǎng)。 吡啶類羧酸配體中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的是煙酸 (3吡啶甲酸 )和異煙酸 (4吡啶甲酸 )?；衔镏?Fe2+離子間通過(guò)四個(gè)異煙酸配體橋聯(lián)成一維鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈與鏈之間又通過(guò)四個(gè)異煙酸配體與鄰近的四條鏈相互連接成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 吡啶 羧酸類配體是典型的含有 N 原子和羧基 O 原子的多功能配體，結(jié)合了含 N 雜環(huán)配體和含 O 羧酸配體的優(yōu)點(diǎn)。而且作為一類同時(shí)含有 N 和 O 的多齒配體，還可分別通過(guò) O 一 H…O 和 O 一 H…N 氫鍵的形成構(gòu)筑超分子網(wǎng)絡(luò)，因而以其為配體構(gòu)筑的配位聚合物呈現(xiàn)出了新穎的結(jié)構(gòu)特征和奇特的性能。 的合成 稱取 (1mmol)異煙酸和 (1mmol)CoCl2橙色塊狀晶體經(jīng)過(guò)濾后用蒸餾水洗滌，室溫下干燥。然后將其分別轉(zhuǎn)移到帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的 30ml 不銹鋼高壓釜中密閉，于 9