由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热 合成及晶体结构
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图l.1几种典型的拓扑结构
当今对超分子化合物的研究主要集中在两个领域:一是氢键超分子化合物的合成及性能研究，即组分分子通过氢键发生了分子间的缔合作用，构建新的超分子化合物并对其性能进行研究;再者就是有机配体和金属离子通过配位键的作用形成的配位聚合物的结构和性能研究。现阶段，对配位聚合物的研究主要还是集中在结构的构筑和配位聚合物的设计合成领域。
1.2
在超分子化学领域，在过去的若干年里，研究者们已经成功地组装出了许多分子箱[7]和具有无限网状结构的配位聚合物，如大的金属环、金属螺旋环、连锁结构、转子、绳结状的聚合物以及链状、梯状、格子状和笼状的聚合物等[8,9]。从拓扑学的角度看，所合成的配位聚合物展示了极为丰富多彩的新型拓扑结构。如图1.1所示的结构类型文献中多有报道:一维的链状、锯齿状、梯型、铁轨型、书架型和双绳链构型;二维的长方型、方格型[10-12]、砖墙型阵[13]和蜂窝型[14]结构;三维的金刚石构型[15]、八面体和类八面体构型，以及其它的三维结构[16]。
目前，对于超分子聚合物自组装的研究已经成为重要的科研领域之一，它在光学、吸附和催化等方面都有着广泛的应用[1-3]，主要原因基于以下几个方面。首先，在化学构型方面，过渡金属配合物有许多新颖的拓扑结构类型和配位模式，对它们的研究极大地丰富了结构化学和配位化学的内容。生物化学方面，在经过长期而大量的对生命体系中配位化学的研究以后，研究者们积累的越来越多的事实说明生物分子(受体、酶、核酸、磷脂等)的功能不能仅仅用分子的结构来解释，还必须考虑到这些分子的有序聚集状态。大量的事实已经证明，生命过程中的关键体系，如:DNA的合成，RNA的转录、调控，蛋白质的合成以及折叠都是高水平的自组装[4]，因此，研究配位聚合物的自组装对于生物体内功能分子立体结构的阐述、结构与功能相关性的理解，以及模型化合物的建立等都具有重要意义[5]。第二，在材料科学方面，配位聚合物因为具有结构多样化、磁性、光电效应、催化性能等特点，使它在非线性光学材料、磁性材料、超导材料以及催化材料等诸多方面都有广阔的应用前景[6]。另外，在晶体工程中，含通道结构的配位聚合物在分子筛的应用方面有重大意义。因为聚合物结构可以通过单个构筑模块的几何和拓扑特征来调整，这就克服了传统分子筛孔径难以确定、统一的缺点，因而可以根据需要合成含一定孔径的晶体，用以制成的某些催化剂载体可使催化剂分布非常均衡。对这类配合物组成及结构的分析可以为研究新型催化材料提供重要信息。因此，对配位聚合物自组装及结构的研究具有重要的理论意义和潜在应用价值。
配位聚合物具有丰富的拓扑学结构，而影响其构型的因素也很多。如:有机配体的化学结构和结构多样性、金属离子的配位性质、反应物的摩尔比、溶剂的种类以及反应体系的酸碱度等[17]。其中，配体和金属离子的影响是主要的，总体结构可由有机配体的几何形状和金属离子的配位性质加以预测，其它影响因素对配合物的结构起着细微的影响。
配合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称为中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。配位聚合物属于配合物，它将晶体工程概念引入到超分子构筑的设计当中，指的是有机配体和过渡金属离子之间通过配位键、氢键等超分子作用，形成的具有一维、二维或三维结构的聚合物或零维的寡聚物。近年来，人们通过在反应体系中引入易溶基团，较好地克服了因配位聚合物溶解度小，又很难获得好的晶体等合成方面的困难，合成出许多新型无机一有机杂化材料，极大地促进了这方面研究工作的发展。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y
本科毕业论文
由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构
Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of a Copper ComplexwithTerephthalic acidandMedpq Ligands
目前，国外有不少知名的研究组，如:O. M. Yaghi(美国)、M. J. zaworotko(加拿大)、Laani(意大利)、R. Robson(澳洲)、M. rujita(日本)等正在开展此领域的研究。国内的高校核科研机构(如:福建物构所、南大、北大、吉大、和中大,还有东北师大,)多年来也一直开展该领域的研究，取得了一定的进展和突破,近年来,吉林师范大学也开展了相关的研究工作发表了一系列研究成果。但是总体来说，我们的研究相对国外起步较晚，由于受到诸多方面的限制，差距还比较明显。虽然国际上已经兴起一股配位聚合物及其超分子领域的研究热潮，但目前无论是在结构(分子间弱相互作用的本质;基元结构与聚集体高级机构之间的关系;分子聚集体的构型和构象与构成它的基元分子的构型和构象间的关系)、高级结构的形成，还是结构识别、分析方法与理论预测方面都有许多急需回答的问题，所以我们还需进一步拓展和深化该领域的研究。
关键词：铜的配合物；晶体结构；水热合成
第
1.1
自从1893年维尔纳创立配位化学以来,配位化学在深度和广度上都得到了迅速发展，成为无机化学研究的主流。配合物以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学键理论发展中，及其与物理化学、有机化学、生物化学、固体化学、材料化学和环境化学的相互渗透中，使配位化学己成为众多学科的交叉点。
学院名称：
化学化工Baidu Nhomakorabea院
专业班级：
化学工程与工艺12级
学生姓名：
学号：
指导教师姓名：
指导教师职称：
2014年3月
由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构
摘要：采用水热法合成了一种新型配位聚合物[Cu(MOPIP)(BDC)]n·0.5n(H2O)( MOPIP = 2 – ( 4 -甲氧基)1H -咪唑[ 4,5氟] [ 1,10 ]邻菲罗啉，BDC =对苯二甲酸)，并对其进行了元素分析、红外光谱、热重表征和Ｘ射线单晶衍射测定。标题配合物属于单斜晶系，空间群为P1,晶胞参数为:a = 8.872(5) Å, b = 11.163(6) Å, c = 12.589(6) Å, α = 94.687(7) °, β = 99.930(6) °, γ = 103.074(7)°, V = 1186.7(12) Å3, C28H19CuN4O5.5, Mr = 563.01, Dc = 1.576 g/cm3, μ(MoKα) = 0.973 mm , F(000) = 576, Z = 2,最后R = 0.0607和wR = 0.1618，有3419个观测点(I > 2σ(I))。
当今对超分子化合物的研究主要集中在两个领域:一是氢键超分子化合物的合成及性能研究，即组分分子通过氢键发生了分子间的缔合作用，构建新的超分子化合物并对其性能进行研究;再者就是有机配体和金属离子通过配位键的作用形成的配位聚合物的结构和性能研究。现阶段，对配位聚合物的研究主要还是集中在结构的构筑和配位聚合物的设计合成领域。
1.2
在超分子化学领域，在过去的若干年里，研究者们已经成功地组装出了许多分子箱[7]和具有无限网状结构的配位聚合物，如大的金属环、金属螺旋环、连锁结构、转子、绳结状的聚合物以及链状、梯状、格子状和笼状的聚合物等[8,9]。从拓扑学的角度看，所合成的配位聚合物展示了极为丰富多彩的新型拓扑结构。如图1.1所示的结构类型文献中多有报道:一维的链状、锯齿状、梯型、铁轨型、书架型和双绳链构型;二维的长方型、方格型[10-12]、砖墙型阵[13]和蜂窝型[14]结构;三维的金刚石构型[15]、八面体和类八面体构型，以及其它的三维结构[16]。
目前，对于超分子聚合物自组装的研究已经成为重要的科研领域之一，它在光学、吸附和催化等方面都有着广泛的应用[1-3]，主要原因基于以下几个方面。首先，在化学构型方面，过渡金属配合物有许多新颖的拓扑结构类型和配位模式，对它们的研究极大地丰富了结构化学和配位化学的内容。生物化学方面，在经过长期而大量的对生命体系中配位化学的研究以后，研究者们积累的越来越多的事实说明生物分子(受体、酶、核酸、磷脂等)的功能不能仅仅用分子的结构来解释，还必须考虑到这些分子的有序聚集状态。大量的事实已经证明，生命过程中的关键体系，如:DNA的合成，RNA的转录、调控，蛋白质的合成以及折叠都是高水平的自组装[4]，因此，研究配位聚合物的自组装对于生物体内功能分子立体结构的阐述、结构与功能相关性的理解，以及模型化合物的建立等都具有重要意义[5]。第二，在材料科学方面，配位聚合物因为具有结构多样化、磁性、光电效应、催化性能等特点，使它在非线性光学材料、磁性材料、超导材料以及催化材料等诸多方面都有广阔的应用前景[6]。另外，在晶体工程中，含通道结构的配位聚合物在分子筛的应用方面有重大意义。因为聚合物结构可以通过单个构筑模块的几何和拓扑特征来调整，这就克服了传统分子筛孔径难以确定、统一的缺点，因而可以根据需要合成含一定孔径的晶体，用以制成的某些催化剂载体可使催化剂分布非常均衡。对这类配合物组成及结构的分析可以为研究新型催化材料提供重要信息。因此，对配位聚合物自组装及结构的研究具有重要的理论意义和潜在应用价值。
配位聚合物具有丰富的拓扑学结构，而影响其构型的因素也很多。如:有机配体的化学结构和结构多样性、金属离子的配位性质、反应物的摩尔比、溶剂的种类以及反应体系的酸碱度等[17]。其中，配体和金属离子的影响是主要的，总体结构可由有机配体的几何形状和金属离子的配位性质加以预测，其它影响因素对配合物的结构起着细微的影响。
配合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称为中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。配位聚合物属于配合物，它将晶体工程概念引入到超分子构筑的设计当中，指的是有机配体和过渡金属离子之间通过配位键、氢键等超分子作用，形成的具有一维、二维或三维结构的聚合物或零维的寡聚物。近年来，人们通过在反应体系中引入易溶基团，较好地克服了因配位聚合物溶解度小，又很难获得好的晶体等合成方面的困难，合成出许多新型无机一有机杂化材料，极大地促进了这方面研究工作的发展。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y
本科毕业论文
由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构
Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of a Copper ComplexwithTerephthalic acidandMedpq Ligands
目前，国外有不少知名的研究组，如:O. M. Yaghi(美国)、M. J. zaworotko(加拿大)、Laani(意大利)、R. Robson(澳洲)、M. rujita(日本)等正在开展此领域的研究。国内的高校核科研机构(如:福建物构所、南大、北大、吉大、和中大,还有东北师大,)多年来也一直开展该领域的研究，取得了一定的进展和突破,近年来,吉林师范大学也开展了相关的研究工作发表了一系列研究成果。但是总体来说，我们的研究相对国外起步较晚，由于受到诸多方面的限制，差距还比较明显。虽然国际上已经兴起一股配位聚合物及其超分子领域的研究热潮，但目前无论是在结构(分子间弱相互作用的本质;基元结构与聚集体高级机构之间的关系;分子聚集体的构型和构象与构成它的基元分子的构型和构象间的关系)、高级结构的形成，还是结构识别、分析方法与理论预测方面都有许多急需回答的问题，所以我们还需进一步拓展和深化该领域的研究。
关键词：铜的配合物；晶体结构；水热合成
第
1.1
自从1893年维尔纳创立配位化学以来,配位化学在深度和广度上都得到了迅速发展，成为无机化学研究的主流。配合物以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学键理论发展中，及其与物理化学、有机化学、生物化学、固体化学、材料化学和环境化学的相互渗透中，使配位化学己成为众多学科的交叉点。
学院名称：
化学化工Baidu Nhomakorabea院
专业班级：
化学工程与工艺12级
学生姓名：
学号：
指导教师姓名：
指导教师职称：
2014年3月
由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构
摘要：采用水热法合成了一种新型配位聚合物[Cu(MOPIP)(BDC)]n·0.5n(H2O)( MOPIP = 2 – ( 4 -甲氧基)1H -咪唑[ 4,5氟] [ 1,10 ]邻菲罗啉，BDC =对苯二甲酸)，并对其进行了元素分析、红外光谱、热重表征和Ｘ射线单晶衍射测定。标题配合物属于单斜晶系，空间群为P1,晶胞参数为:a = 8.872(5) Å, b = 11.163(6) Å, c = 12.589(6) Å, α = 94.687(7) °, β = 99.930(6) °, γ = 103.074(7)°, V = 1186.7(12) Å3, C28H19CuN4O5.5, Mr = 563.01, Dc = 1.576 g/cm3, μ(MoKα) = 0.973 mm , F(000) = 576, Z = 2,最后R = 0.0607和wR = 0.1618，有3419个观测点(I > 2σ(I))。