Cd(Ⅱ)金属有机配位聚合物的设计合成、结构研究

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吉林大学珠海学院

毕业论文

Cd(Ⅱ)金属有机配位聚合物的设计合

成、结构研究Syntheses, Structures Studies of Cd (Ⅱ) metal organic Coordination Polymers

系别:化学与药学系

专业:应用化学

姓名:吴雪梅

学号:10100208

指导教师姓名、职称:薛铭副教授

完成时间2014年4 月5 日

吉林大学珠海学院本科毕业论文开题报告

Cd(Ⅱ)金属有机配位聚合物的设计合

成、结构研究

摘要

金属-有机配位聚合物是近年来配位化学和晶体工程学研究的焦点,其结构的多样性以及在气体吸附、催化、磁性、手性识别与分离、发光和生物学、非线性光学等方面潜在的应用价值引起了化学界的广泛关注。配位聚合物一般是指金属离子与小分子配体通过自组装过程形成的,具有周期性网络结构的金属有机骨架材料。金属-有机骨架晶体材料的制备以及配体的选择对结构性质具有重要影响,常见的合成方法有:蒸汽扩散法;高压釜法;溶剂缓慢挥发法;液相扩散法等[1]。

本课题以Cd金属作为中心离子,以5-(4-四氮唑基)-苯基间苯二甲酸为配体,使用高压釜法中的水热合成法,得到金属-有机配位聚合物。(简要描述两个化合物的结构)并将制备出来的晶体材料用X-射线粉末衍射、热重分析这些表征手段进行表征。

关键词:配合物;5-(4-四氮唑基)-苯基间苯二甲酸;1,1′-(1,4-丁基)苯并咪唑;X-射线粉末衍射;热稳定性;

Syntheses, Structures Studies of Cd (Ⅱ) metal organic Coordination Polymers

Abstract

In recent years, the research of metal-organic coordination polymers with intriguing variety of architectural features and potential applications in gas adsorption, catalysis, magestism, chiral recognition and separation, luminescence and biology, nonlinear optical, and so on, has becoming a focus of the coordination chemistry and crystal engineering. Metal - organic framework material, referred to as MOFs, coordination polymers generally refers to the Metal ions and small molecules ligand formed through the self-assembly process with cyclical network structure. Metal - organic framework material preparation process has an important impact on its structural properties such as pore common synthetic methods are: hydrothermal synthesis method, solvothermal synthesis method, synthesis ion thermal, mechanical synthesis method ultrasonic synthesis.

In this paper, we have been hydrothermally synthesized to obtain the metal MOFs materials. by using bisimidazole ligands 5-(4-tetrazolyl)-phenylisophthalic acid (TZPI) to coordinate with Cd II. And preparation of materials out of crystals by X-ray powder diffraction, thermal gravimetric analysis to characterize these characterizations.

Keywords: Coordination polymer; 5-(4-tetrazolyl)-phenylisophthalic acid (TZPI);

1, 1ʹ-(1, 4-butanediyl) bis (benzimidazole); XRD; Thermal stability.

目录

1 绪论 (1)

1.1 金属-有机骨架晶体材料 (1)

1.1.1 金属-有机骨架材料的介绍 (1)

1.1.2 金属-有机骨架材料的发展状况 (1)

1.2 金属-有机配位聚合物的合成方法 (2)

1.2.1 水热反应 (2)

1.3 本课题的选题目的及意义 (3)

2 实验部分 (4)

2.1 实验原理 (4)

2.2 实验仪器与试剂 (4)

2.2.1 主要仪器 (4)

2.2.2 主要试剂 (4)

2.3 实验步骤 (5)

2.3.1 材料和方法 (5)

2.3.2 样品1[C d(TZPI)2( H2O)4].H2O合成步骤 (5)

2.3.3 样品1的X-射线鉴定结构和优化结构 (5)

2.3.4 样品2[CdClBr (bbbm)]n合成步骤 (7)

2.3.5 样品2的X-射线鉴定结构和优化结构 (8)

2.4结果和讨论 (8)

2.4.1 样品1[Cd(TZPI)2( H2O)4].H2O(1)晶体结构 (8)

2.4.1.1 热分析 (10)

2.4.1.2 红外分析 (10)

2.4.2 样品2[CdClBr (bbbm)]n (2)的单晶结构 (11)

2.4.2.1 [CdClBr (bbbm)]n (2)的单晶结构 (11)

2.4.2.2 结论分析 (13)

3 总结 (14)

参考文献 (15)

致谢 (17)

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