摘  要：以过渡金属、过渡金属-稀土金属与咪唑类羧酸配体形成的金属有机配合物是一类新型的分子功能材料，近年来备受化学工作者的关注。本文以咪唑-4,5-二羧酸为有机配体，利用水热法合成了两种新型结构的配合物，分别是一个零维的过渡金属配合物和四个同构的二维双金属配合物，并通过单晶X-射线衍射分析确定了配合物的晶体结构，即零维化合物1 [Ni(H2O)2(C5N2O4H6)]，和二维化合物2-5 {[Ln2(H2O)2(SO4)2M(H2O)2(C5N2O4H2)2]·H2O}（2: Ln=Dy, M=Co; 3: Ln=Eu, M=Co; 4: Ln=Dy, M=Ni: 5: Ln=Eu, M=Ni）。83017

毕业论文关键词：过渡金属；稀土金属；咪唑-4,5-二羧酸；配位聚合物；晶体结构

The Syntheses, Structures and Properties of Metal-Organic Frameworks of Imidazole-Based Carboxylic Acid

Abstract: Metal-organic Frameworks formed by transition metals, transition metals-rare earth metals and ligands of imidazole-based carboxylic acids are a new type of molecular functional materials, which have attracted much attention of chemists in recent years。 Herein, imidazole-4,5-dicarboxylic acid were used as a ligand, two kinds of new complexes has been synthesized by hydrothermal method, respectively compound 1 of zero dimensional transition metal complex and compound 2-5 of four isomorphic two-dimensional bimetal complexes, the structures of 1-5 were determined by single crystal X-ray diffraction analysis, zero dimensional compounds 1:[Ni(H2O)2(C5N2O4H6)] and two-dimensional compound 2-5:{[Ln2(H2O)2(SO4)2 M(H2O)2(C5N2O4H2)2]·H2O} (2: Ln=Dy, Co; 3: Ln = Eu, Co; 4: Ln=Dy, Ni; 5: Ln = Eu, Ni)。

Key Words: Transition metal；Rare earth metal；Imidazole-4,5-dicarboxylic acid；Coordination polymers；Crystal structure

目    录

摘  要 1

引  言 1

1 实验部分 2

1。1 仪器与试剂 2

1。2 合成过程及合成条件的控制 3

2 结果与讨论 5

2。1 化合物的晶体结构分析 5

2。2 化合物3的热稳定性 9

2。3 相关化合物共价键的键长和键角 9

3 结  论 12

参考文献 12

致  谢 15

基于咪唑羧酸类配体的配合物的合成、结构与性质

引 言

金属有机骨架化合物（Metal-Orgaic Frameworks，简称MOFs）是由无机金属中心（金属离子或金属簇）与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔化合物[1-3]。为了构筑结构复杂、新颖的功能配位化合物，对配体就要有特别重要的要求，含有多个配位羧基氧原子和多变配位形式的有机羧酸及含有较强配位能力的氮原子的氮杂环配体成为构筑MOFs的重要有机配体来源[4-8]。由于咪唑类羧酸配体中含有丰富的氮原子和羧基，在与金属参与配位时往往能因配位能力和选择性的不同得到多种稳定性好、结构新颖、性能优异等优点的配合物[9]。而且稀土金属离子具有较大的离子半径、较高的配位数和其它独特的性质，使得过渡金属-稀土金属形成的金属配合物成为研究的热点[10-12]。

2009年，Eddaoudi 研究小组报道了由金属In离子与有机配体咪唑-4,5-二羧酸构筑的MOC(Metal-Organic Cube)作为双四元环（D4R）结构单元合成的三个分别具有AST、ACO、LTA 分子筛拓扑结构的MOFs材料[13-18]。2010年Zhao-Yang Li 等[19]人由镧系金属盐与4,5-咪唑二羧酸合成了几种不同结构的金属有机骨架。咪唑-4,5-二羧酸属于含氮杂环羧酸类配体的一种,由于其良好的配位稳定性、方向性及多样性，受到了广大科研工作者的关注[20-22]。论文网