【正文】 ...............................................................................................16 配合物 1 的紅外光譜 .........................................................................................16 配合物 1 的熱重分析 .........................................................................................17 配合物 CdL (2)的配位方式和結(jié)構(gòu) .............................................................................18 配合物 2 的配位方式 .........................................................................................18 配合物 2 的結(jié)構(gòu) ................................................................................................19 配合物 2 的相關(guān)數(shù)據(jù) .........................................................................................20 配合物 2 的鍵長與鍵角 ......................................................................................21 兩種配合物的紫外光譜 ............................................................................................22 紫外 可見吸收光譜 ............................................................................................22 4 結(jié)論與展望 .....................................................................................24 結(jié)論 ........................................................................................................................24 展望 ........................................................................................................................24 參考文獻 ..............................................................................................25 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 緒論 1 1 緒論 金屬 有機骨架 配合物的簡介 金屬 有機骨架配合物材料是 主要 由含氮或者含氧的有機配體 與 一些過渡金屬離子 連接 從而 形成可能擁有 網(wǎng)狀 孔隙 結(jié)構(gòu) 骨架 的材料 ， 我們簡稱 MOFs[15]。 金屬 有機骨架 配合物 的 分類 配合物的分類 : 隨著全球 材料科學研究領(lǐng)域的 快速 發(fā)展 ， 配合物的種類 、數(shù)量、 合成方法 、特殊功能 以及 結(jié)構(gòu)都從單一化 向著 多元化轉(zhuǎn)變 。吡啶、 2,2’聯(lián)吡啶、 4,4’聯(lián)吡啶以及 1,10鄰菲 羅 啉等這類中性含氮雜環(huán)有機配 體構(gòu)成的 金屬 有機骨架 的穩(wěn)定性非常 差，在清空客體分子后，自身結(jié)構(gòu)較易坍塌，從而失去原有的孔道結(jié)構(gòu) [18]。 含 膦酸配體 構(gòu)筑 MOFs 由含 膦酸配體與金屬離子構(gòu)筑的金屬有機膦酸配合物往往 具有 多種多樣的結(jié)重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 緒論 3 構(gòu) ， 從而 使 其在 離子 交換、 吸附材 料 、催化材料以及導電材料等研究領(lǐng)域有巨大的 潛在 發(fā)展前景 。 界面 擴散法 如果生成 配合物的 兩種 反應(yīng) 物能夠 分別溶于不同的兩種 溶劑 （ 兩者 溶劑 不太互溶 ） ， 可以采用溶液界面擴散法 來 制備配合物。 對于溶劑熱法 ，它的原理與水熱法相似。在 通常情況 下，我們控制水熱 法 反應(yīng)的時間在 72120 小時 之間 ，這樣 的 話 有機配體 就可能和金屬離子能夠 充分反應(yīng) 。例如 Wenseleers 等 研究者發(fā)現(xiàn)配合物[Fe(?sC5H5)((R)PROPHOS)(pNCC6H4NO2)][PF6]，由于 其擁有的巨大非線性極化率，導致生色團 定向排列 從而顯現(xiàn)出其具有優(yōu)良非線性特性。 正是 由于它的這些特點和作用使它成為我們光電子器件未來發(fā)展中的新型材料的主力軍，擁有更加重要的應(yīng)用前景。 相對于 傳統(tǒng) 的分子篩磷酸鋁體系，MOFs 具有 產(chǎn)率更高、微孔的尺寸 以及形狀可調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)與功能多種多樣的特點 。近些年的發(fā)展讓金屬有機配合物在石油化工、只要、材料以及農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。 金屬有機配位聚合物在超分子方面的研究 伴隨 著晶體學成為目前超分子化學研究領(lǐng)域的熱點之一，科研者對配合 結(jié)構(gòu)的研究不 再 是僅僅 尋求 有機配體與金屬之間的配位作用和方式， 還 包括其他一些分子 之間的 力（ ππ 鍵 、 氫鍵 之間 的力等） ，通過 這些鍵的結(jié)合，二維層狀結(jié)構(gòu)可能會發(fā)展為多維立體結(jié)構(gòu)。 到目前為止， 國內(nèi)外 許 多 材料 科學 研究小組都在尋找 金屬 有 機骨架 配合物的 設(shè)計 方法 、合成 方法以及 對配合物的 功能 團 進行 開發(fā)， 而且已經(jīng)取得 了極大的研究成果。 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 緒論 9 本 論文主要使用的 儀器 表 實驗 主要 使用 的儀器 儀器 型號 生產(chǎn)廠家 粉末衍射儀 TD3500 丹樂通達科技有限公司 電子天平 JA1003A 上海精天電子儀器有限公司 氙燈光源 CELHXF3000 北京中教金源科技有限公司 雙光束紫外燈可見分光 TU1901 北京普析通用儀器有限公司 光 學顯微鏡 XTLV 鳳凰光學集團有限 公司 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 兩種 配位聚合物的合成、 結(jié)構(gòu) 及性質(zhì) 10 2 兩種 配合物的 合成 實驗部分 試劑和 儀器 試劑 ： CdSO4 由此 可見，在我們進行實驗的過程中，只要稍微改變一下我們實驗 的 條件，就可能得到不同 的 實驗 結(jié)果 ，所以在實驗中，我們需要不斷嘗試 。 如 圖 所示 ， L2配體中 一個 羧基 上的 兩個 氧與兩個不同的金屬 鎘 離子配位，而 其 相鄰 的 羧基中 只有一個 氧與金屬 鎘 離子配位，而且 其 配位的金屬 鎘 離子與 同一配體的另一羧酸 氧 原子 配位 的鎘 離子 是同一鎘 離子 ， L2配體中與含氮 雜 環(huán) 相連重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 3 兩種配合物 的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和性質(zhì) 13 的氧與 第三個 金屬鎘離子配位， 其 具體的配位方式如 圖 所示 。）和鍵角（ 176。 如圖所示 ， 配合物 從 170176。對于金屬 離子鎘來說，它與六個氧原子配位， 其中 ， 其中， 它 與 配體 L2中 一羧基上兩個氧原子同時配位 ， 所以 這 樣的配位方式形成了一條環(huán)鏈 CdOCd； 同時 它與另外一配體上兩個羧基上的氧原子同時配位 ， 這樣的配位方式形成了第二條環(huán)鏈 CdOCCCCOCd，然后 它與 另外 一個配體中 與 含氮雜環(huán)相連的氧配位以及第四個 配體中的其中一個羧基上的氧配位。 從而 我們看到的晶體往往呈現(xiàn)出塊狀的結(jié)構(gòu) ，而不是 片狀 ，這也是目前許多 材料科研者們追求的東西。 圖 配體 H2L 紫外光照前（左）和 紫外光照后（右）的圖片對比 如圖 所示 ， 左圖 是 配體 H2L 在 紫外燈光照 前 的照片，右圖是 配體 H2L 在紫外燈光照 5 小時 后的照片 ，對比 兩照片 ，可以發(fā)現(xiàn)， 配體 H2L 在 紫外光照前后有輕微的顏色變化，即配體 H2L 有一定 的光致變色效應(yīng)， 但是 由于 與 金屬離子配位后，其 構(gòu)型得到固定 ，從而導致配合物 1 沒有 光致變色 性 能 。 由此可見 ， 金屬 有機骨架 配合物材料 在 材料界中成為了一顆冉冉升起的新星，相信不久的將來，我們生活中可能處處都離不開這種新型材料，比如說 金屬 有機骨架 配合物的比表面積往往很大，與。然后 通過單晶 X射線衍射儀 對其 空間 結(jié)構(gòu) 進行 表征 ，得到 配合物中各個原子之間的關(guān)系 （鍵 長，鍵角） 以及 兩配合物中配體與金屬離子的配位方式， 同時 ，由于配合物 1 中 有配位水，而配合物 2中 沒有配位水，所以配合物 2 的 結(jié)構(gòu) 比 配合物 1 的 結(jié)構(gòu)更加緊密，這樣就導致了配合物 1 的 密度比配合物 2 的 密度要小，我們 也可以 從 表 和 表 得到該 結(jié)論。 配合物 2 的 相關(guān)數(shù)據(jù) 經(jīng)過 精修的 配合物 2 的 單晶 衍射 數(shù)據(jù) Identification code CdL Empirical formula C13H7CdNO5 Formula weight Temperature 298(2) K Wavelength A Crystal system, space group Triclinic, P1 Unit cell dimensions a = (5) A α = (10) deg. b = (6) A β= (10) deg. c = (7) A γ = (2) deg. Volume (7) A3 Z, Calculated density 2, Mg/m3 Absorption coefficient mm1 F(000) 360 Crystal size x x mm Theta range for data collection to deg. Limiting indices 8=h=8, 10=k=10, 8=l=10 Reflections collected / unique 2874 / 1978 [R(int) = ] Completeness to theta = % Absorption correction Semiempirical from equivalents Max. and min. transmission and Refinement method Fullmatrix leastsquares on F2 Data / restraints / parameters 1978 / 0 / 181 Goodnessoffit on F^2 Final R indices [I2sigma(I)] R1 = , wR2 = R indices (all data) R1 = , wR2 = 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 3 兩種配合物 的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和性質(zhì) 21 Largest diff. peak and hole and 配合物 2 的 鍵長與鍵角 表 配合物 2 的 部分 鍵長（ 197。 重慶大學本科學生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 3 兩種配合物 的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和性質(zhì) 19 NOC dOOOOC dC d 圖 配合物 2 中 L2的 配位方式示意圖 從 圖 可以 看出，每一個 配體 L2與 3 個 金屬離子 配位， 而從 我們 得到了一個金屬離子與 4 個 配體 L2配位。C 發(fā)生 第一步 重量 損失， 配合物 重量減少量為 ， 減少量 占總樣品量的 %