【正文】 ule)。伴隨著晶體學(xué)成為目前超分子化學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，科研者對(duì)配合結(jié)構(gòu)的研究不再是僅僅尋求有機(jī)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(guò)這些鍵的結(jié)合，二維層狀結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)展為多維立體結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的催化反應(yīng)中，加入大量的有機(jī)溶劑會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，所以水溶性的金屬有機(jī)配合物得到了迅速發(fā)展。Bolm使用類(lèi)二茂鐵型平面手性配合物(AaPhos)和鈀配合物協(xié)同催化，使烯丙基不對(duì)稱(chēng)烷基化產(chǎn)率達(dá)到99%，而且還具有非常高的對(duì)映選擇性。到目前為止，有很多的金屬有機(jī)配合物在不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)中被重點(diǎn)應(yīng)用。近些年的發(fā)展讓金屬有機(jī)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。由于金屬有機(jī)配合物的發(fā)展，促進(jìn)了對(duì)微孔材料的研究與發(fā)展，另外一個(gè)主要的原因是因?yàn)榕浜衔锞哂蟹€(wěn)定的結(jié)構(gòu)框架記憶它具有小密度的特點(diǎn)。m2/g。nm3，孔隙體積是整個(gè)品胞體積的55%，表觀表面積是2nn，孔腔體積是9.由于金屬有機(jī)配合物是制備多孔材料的另一種重要手段，所以金屬有機(jī)配合物的合成方法受到了許多科研者們的研究熱點(diǎn)。相對(duì)于碳納米結(jié)構(gòu)和其它一些無(wú)序的多孔材料來(lái)說(shuō)，MOFs的結(jié)晶態(tài)呈現(xiàn)出高度有序的特點(diǎn)，可以作為簡(jiǎn)單的模型幫助實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算，所以它對(duì)于我們認(rèn)識(shí)和理解氣體吸附作用有巨大的幫助。framwork，MOFs)通過(guò)配體的空間構(gòu)型控制配合物網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)，通過(guò)有機(jī)橋聯(lián)單元和金屬離子的組裝方式從而可以推測(cè)晶體的空間結(jié)構(gòu)，而且這些晶體可能會(huì)呈現(xiàn)出推測(cè)的功能。最后豐富和發(fā)展這門(mén)學(xué)科—金屬有機(jī)化學(xué)，使金屬有機(jī)配合物成為材料科學(xué)中又一名重要的成員。近些年反磁性金屬配合物的研究也取得了一些進(jìn)展，這些配合物往往都具有很高的反應(yīng)活性，其中一些配合物還可以作為中間體參與到反應(yīng)中。比如Robert等許多科研者合成了許多具有一定居里轉(zhuǎn)變溫度的V上世紀(jì)90年代初，第一個(gè)室溫分子磁體V[TCNE]2}CH2C12正是由于它的這些特點(diǎn)和作用使它成為我們光電子器件未來(lái)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。分子基磁體的研究對(duì)象是分子，而對(duì)于離子型和合金型鐵磁體來(lái)說(shuō)，它們的研究對(duì)象不是分子而是原子或者離子。而在大約距今的四十年里，材料科研者們又發(fā)現(xiàn)一種新型的磁體材料被稱(chēng)作分子磁性材料。 金屬有機(jī)配合物在磁性材料方面的研究從人類(lèi)發(fā)現(xiàn)天然磁鐵（FeOFe2O3）后，各種各樣的磁性材料被相繼發(fā)現(xiàn)。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(dǎo)致生色團(tuán)定向排列從而顯現(xiàn)出其具有優(yōu)良非線性特性?？蒲姓邆儗?duì)金屬有機(jī)非線性光學(xué)材料與金屬有機(jī)導(dǎo)體以及鐵磁體一起的研究，慢慢導(dǎo)致材料學(xué)科中出現(xiàn)新的一門(mén)學(xué)科——金屬有機(jī)固體化學(xué)。所以，研究新型光電材料的主要內(nèi)容就是設(shè)計(jì)、合成和表征具有離域化的大二共扼電子系統(tǒng)的金屬有機(jī)配合物，并使它們表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能。 金屬有機(jī)配合物的應(yīng)用新技術(shù)的發(fā)展往往帶動(dòng)著對(duì)新型材料的尋求，新型材料往往又反過(guò)來(lái)帶動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，最近十幾年來(lái)，找尋和發(fā)明可以擁有光敏化性、光導(dǎo)電性、光儲(chǔ)存性、光電轉(zhuǎn)換性以及非線性光學(xué)性金屬有機(jī)配合物材料是材料科研者越來(lái)越重視的事情之一。在通常情況下，我們控制水熱法反應(yīng)的時(shí)間在72120 小時(shí)之間，這樣的話(huà)有機(jī)配體就可能和金屬離子能夠充分反應(yīng)。所以我們?cè)谳^高溫度下，結(jié)晶效果可能會(huì)更好，但是反應(yīng)溫度不應(yīng)該太高。(2)反應(yīng)溫度水熱的溫度范圍一般在120℃200℃之間，反應(yīng)的溫度不同往往會(huì)使生成配合物的結(jié)構(gòu)不同，而且溫度對(duì)于晶體生長(zhǎng)具有明顯的影響。水熱法合成的條件和主要影響因素有：(1)pH值在使用水熱合成法時(shí)，適當(dāng)?shù)膒H往往能夠幫助我們獲得更高的產(chǎn)率，并且可能會(huì)獲得具有特殊結(jié)構(gòu)的配合物。對(duì)于溶劑熱法，它的原理與水熱法相似。水熱法指的是將難溶化合物與水一起放置于耐高壓的反應(yīng)釜中，將混合物加熱至120600℃（普通實(shí)驗(yàn)室往往只加熱到200℃）時(shí)，反應(yīng)釜里面的壓力會(huì)非常高，可以達(dá)到上百個(gè)大氣壓，因此不溶于水的化合物可能在高壓下在水中溶解。我們通過(guò)將配體和金屬鹽加入到熔融鹽中，讓它們自行組裝生成配合物，這種方法完美地避開(kāi)了溶劑對(duì)生成配合物的不良影響，所以這種方法得到許多材料科研者的熱捧，但是由于實(shí)驗(yàn)的要求，所以這種方法在許多實(shí)驗(yàn)室還不是很流行,但是，熔融鹽法制備金屬有機(jī)配合物在材料科學(xué)研究中的地位是毋庸置疑的。 熔融鹽法伴隨著我們對(duì)配合物合成方法的深入探究，材料科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在合成配合物時(shí)，溶劑往往會(huì)對(duì)合成結(jié)果起到很大的影響，我們最常使用的溶劑是水，但到目前為止，水不再是我們選擇合成配合物的唯一溶劑了，而且很多配體的水溶性并不好，而又有一些配體不僅在水中的溶解性良好，在許多非水介質(zhì)中也有很好的溶解性，其中較為廣泛應(yīng)用的非水介質(zhì)之一就是離子液體。 界面擴(kuò)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(kuò)散法來(lái)制備配合物。更重要的是，結(jié)晶應(yīng)放在非振動(dòng)的環(huán)境中，因?yàn)檎駝?dòng)會(huì)破壞配合物的結(jié)晶過(guò)程。 金屬有機(jī)骨架配合物的合成方法 溶液揮發(fā)法單晶生長(zhǎng)的最常使用的方式將配合物從溶液中結(jié)晶出來(lái)，通常是用蒸發(fā)或者冷卻配合物的飽和溶液從而結(jié)晶出配合物。引入這些功能基團(tuán)可以使膦酸配體的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且豐富，還可以擴(kuò)寬金屬有機(jī)膦酸配合物在材料科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用，所以通過(guò)對(duì)膦酸配體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾可以使金屬有機(jī)膦酸配合物材料擁有一些一般材料不會(huì)擁有的功能，比如常用來(lái)修飾膦酸配體使其含有手性識(shí)別功能。 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(jī)膦酸配合物往往具有多種多樣的結(jié)構(gòu)，從而使其在離子交換、吸附材料、催化材料以及導(dǎo)電材料等研究領(lǐng)域有巨大的潛在發(fā)展前景。 含氮雜環(huán)配體與羧酸有機(jī)配體構(gòu)筑MOFs在材料學(xué)發(fā)展的道路上，材料科研者為了合成比較有特殊結(jié)構(gòu)和功能的金屬有機(jī)骨架材料，他們嘗試將含氮雜環(huán)有機(jī)配體和含羧酸的有機(jī)配體混合，然后將它們與金屬鹽一起反應(yīng)。mol1，所以它們的熱穩(wěn)定性較高，而CuN鍵的鍵能只有90 kJ相對(duì)于含氮雜環(huán)配體構(gòu)筑成的MOFs，羧酸配體構(gòu)筑的MOFs材料可能會(huì)有更大的孔徑，而且與金屬離子形成的配位鍵的穩(wěn)定性往往更穩(wěn)定，形成的配位鍵也更強(qiáng)，在羧酸有機(jī)配體與金屬離子形成的配合物中ZnO鍵的鍵能大約是360 kJ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(lèi)中性含氮雜環(huán)有機(jī)配體構(gòu)成的金屬有機(jī)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]。含氮雜環(huán)配體與金屬離子的配位方式通常較為單一，而且形成的配位聚合物大多是一維鏈狀或者二維層狀結(jié)構(gòu)。到現(xiàn)在為止，金屬有機(jī)骨架配合物按照所含有機(jī)配體主要分為以下幾類(lèi)：含氮雜環(huán)有機(jī)配體和金屬離子構(gòu)筑的MOFs[1417]、羧酸配體和金屬離子構(gòu)筑的MOFs以及含氮雜環(huán)配體與羧酸配體和金屬離子共同構(gòu)筑的MOFs。所以為金屬有機(jī)配合物找到并選擇合適科學(xué)有效的分類(lèi)方法，從而建立一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧蠈W(xué)科體系成為了目前科學(xué)家們?cè)诎l(fā)展金屬有機(jī)配合物的道路上需要解決的問(wèn)題。 金屬有機(jī)骨架配合物的分類(lèi)這些金屬有機(jī)骨架中大多數(shù)都具有較高的孔隙率和較為良好的化學(xué)穩(wěn)定性（比如熱穩(wěn)定性）。因此，科學(xué)家們開(kāi)始著手研究新型的陽(yáng)離子、陰離子以及中性的配位體形成的配位聚合物[68]。由于MOFs材料可能會(huì)有無(wú)機(jī)材料的剛性以及大多數(shù)有機(jī)材料的柔性特征，MOFs材料成為現(xiàn)代材料研究方面呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿驼T人的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：金屬有機(jī)骨架，水熱合成，含氮羧酸，晶體結(jié)構(gòu)25重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACTABSTRACTMetalorganic frameworks (MOFs) possess infinite extensive network in which metal ions or metal cluster act as nodes and organic ligands function as linkers, they play important roles in storing energy, catalyzing and separation and they may have potential applications in molecular recognition, selective catalysis, separation with ultrahigh purity, photochromism, biology conduction and photoelectric field. Because MOFs have a serial of advantages such as high crystallinity, high purity, low cost and adjustable structures, they have drawn extensive attention by the researchers all over the world.In this paper, using 4(4oxypyridinium1yl)phthalic acid (H2L) and Cd2+, two MOFs formulated as CdL(H2O)2 (1) and CdL (2) have been synthesized hydrothermally. The two MOFs have been structurally characterized by single crystal Xray diffraction. In plexes 1 and 2, L2 ligand adopts different coordination modes, but the two plexes are two dimensional (2D) layer structures. Powder Xray diffraction data indicates the bulk sample of plex 1 is in pure phase. The UVvis spectrum and thermally stability of plex 1 have also been measured. Key words：MOFs, hydrothermal synthesis, Carboxylic ligand containing N atom, crystal structure重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）