1.1    配位聚合物的发展和研究现状

配位聚合物(Coordination Polymer)是配位化学研究中的新领域。同时这类化合物也被 称为金属有机骨架(Metal-OrganicFrameworks, MOFs)。它是由金属中心和有机配体以配位 键方式键合而形成的具有一维、二维或三维结构的聚合物或零维的寡聚物。对配位聚合物 的研究是从配位化学研究发展而来，同时它又属于超分子化学的一个分支。不同于分子通 过原子间的共价键结合而成，配位聚合物中既有共价键、配位键又包含分子间弱作用力如 氢键、π-π堆积等。配位聚合物研究已是当今超分子化学研究领域热门课题之一，它把“晶 体工程学”的概念成功的引入到了超分子的合成当中，结合了复合高分子和配位化合物两者 的特点。它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重 要的学术意义，同时对于发展新型高性能的功能材料具有重要的应用价值[2-7]。

目前，合成配位聚合物的金属中心离子从过渡金属离子拓展到了碱金属、碱土金属以 及稀土金属离子；有机配体从含氮配体已经拓展到含氧、含磷，含硫等多种原子，并且出 现了混合的配体和混合金属的配位聚合物。在应用方面，配位聚合物在类分子筛、催化、 光学、磁学以及传感器方面都取得了重要进展。配位聚合物的研究正进入到一个前所未有 的蓬勃发展阶段！

1.2  配位聚合物的分类文献综述

(1)含氮配体的配位聚合物

含氮配体主要包括含氮杂环类配体和脂肪胺类配体。目前，含氮配体构成的配位聚合 物大部分集中在含氮杂环配体上。它主要包括吡啶、咪唑、吡唑，吡嗪，哌嗪，三唑及其

各种衍生物等，由于构型多样，种类繁多，配位能力强，可以构筑丰富的配位结构。图1-1 列出的含氮杂环配体，2,2ʹ-联吡啶、1,10-邻菲罗林。

Fig.1-1 2,2ʹ-联吡啶, 1,10-邻菲罗林的分子结构图.

在含氮配体中，有些配体本身成角形，N原子形成的配位键不是互成180度而是90，120， 140等其它角度，这些角形配体一般易形成一维链，楔形链，螺旋链或是形成具有二核单 元的线性链。嘧啶（pym）提供了120°的配位点，易形成无限的Z形链。而和它类似的2-羧 基嘧啶离子(pymo)可以形成非穿插的类金刚石结构，热稳定性好，如[Zn(pymo)2]n，可以加 热到570℃都不会发生分解。2,5－二(4一乙炔基)吠喃(bepf)是有较大角度140°的配体，可以 形成Z形或螺旋几何。在配位化学中，螺旋结构由于在不对称催化和非线性光学(NLO)材料 领域的潜在应用而备受关注。

(2)含氧配体的配位聚合物 a.有机羧酸类配体：有机羧酸类配体主要分为三类：芳香多羧酸类，脂肪羧酸类及吡

啶羧酸类等。羧基可以与金属离子组合形成多核金属离子配合物或者次级结构单元，从而 构筑结构更加新颖、性质更加独特的配位拓扑结构。此外，由于羧基可以全部或者部分的 去质子化，它可以作为氢键的受体或者给体，协同配位键和金属键等作用参与超分子的自 组装。此外芳香类和吡啶羧酸类配体的共轭体系还提供了形成π-π相互作用的可能。另外， 金属氧簇以及多金属氧酸盐研究也是一个比较成熟的研究领域。1999年，J. Zubieta 教授详 细总结了这方面的研究。另外，我国的王恩波教授课题组在这方面也做了大量的研究工作。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

b.磺酸类配体：磺酸根的三个氧原子可以从不同方向上连接金属离子，三个氧都可以 配位，易连接形成复杂的高维骨架结构；在形成氢键方面，磺酸是很好的氢键受体，它可