林琳:含氮杂环唑类配体构筑的多酸基配合物的合成及其性能研究论文

林琳:含氮杂环唑类配体构筑的多酸基配合物的合成及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者林琳(2019)在《含氮杂环唑类配体构筑的多酸基配合物的合成及其性能研究》一文中研究指出:本论文以含有氮杂环取代基的有机物及腈基衍生物为配体,在水热或溶剂热的条件下,与多酸和Cu/Co离子自组装配位,合成了十个多酸基配合物,并对所得的十个化合物进行了如下表征:红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、单晶X-射线衍射分析和粉末X-射线衍射分析(PXRD);我们还对化合物的电化学性质、对有机染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)的光催化性质进行了进一步的研究。1.选取含有三氮唑氮杂环基团的3,5-双(1,2,4-三氮唑基)苯甲腈(DTCN)和3,5-双(1-咪唑基)苯甲腈(DICN)为原料,利用其在水热条件下能够发生原位水解反应,生成羧基配体的优势,通过改变反应的温度和多酸类型(从Keggin到Anderson型多阴离子),从而得到五种含有N-杂环取代基的腈基配体、原位构筑的多酸基配合物1-5。[Cu4ⅠCu2Ⅱ(OH)2(H2O)4(DTCA)4(HPMo10VIMo2VO39)]·2H2O(1)[Cu4(OH)2(H2O)2(DTCA)2(SiW12O40)]·11H2O(2){[Cu2Cl(H2O)(HDTCA)2[CrMo6(OH)6O18)]}·4H2O(3){[Cu(HDICA)2[CrMo6(OH)7O17)]}·13H2O(4){[Co2(H2O)2(HDTCA)2[CrMo6(OH)6O18)]}·4H2O(5)化合物1-5都是在水热条件下合成的,且配体均发生了原位转化反应,生成了羧基配体。但是,化合物1-2在170℃条件下得到的,结构中配体上羧基氧原子与金属中心离子形成了配位;而化合物3-5是在120℃下合成的,但配体上的羧基氧原子却不与金属离子配位。也就是说,反应温度对原位转化羧基氧原子的配位能力有着一定的影响。由于合成化合物选用的多酸类型不同,配体、多酸的链接及总体结构也有不同。化合物1是3D的结构,结构中{PMo12}多酸阴离子,通过共享一个端氧原子,形成一个1D的多酸链;这些1D多酸链与2D的金属-有机层,进一步连接成为一个3D的金属-有机框架结构。在化合物2中,{SiW12}多酸阴离子与1D的金属-有机链连接,形成一个2D的层;这些二维层,借助多酸的端氧原子,从而形成3D框架结构。化合物3-5均是用Anderson型阴离子{CrMO6},最终形成2D的层状结构。此外,1、3、4表现出一定的双功能电催化的性能;同时,化合物2对有机染料MB、RhB的降解,具有一定的光催化性能。2.选取含有甲基咪唑氮杂环基团的3,5-双(2-甲基-咪唑基)苯甲腈(DMICN)作为配体,结合铜离子、Keggin型多酸{SiW12}或Wells-Dawson型多酸{P2W18}多阴离子,在水/溶剂热条件下进行自组装,成功地得到了三个多酸基金属-有机配合物6-8。[Cu2(H2O)2(DMICN)4(SiW12O40)]·2DMA·13H2O(6)[Cu2(H2O)2(DMICN)4(SiW12O40)]·2DMA·19H2O(7)[Cu2ⅠCu2Ⅱ(H2O)2(HDMICA)4(P2W18O62)]·5H2O(8)DMA=N,N’-二甲基乙酰胺所得三个多酸基金属-有机配合物均是3D超分子结构。化合物6和7是在不同温度下的溶剂热条件下得到的,都是由{SiW12}阴离子与一维金属-有机链构筑的3D超分子框架结构;化合物8是在水热165℃条件下得到的,是由Wells-Dawson型{P2W18}多酸阴离子与金属-有机链,通过氢键作用构筑的3D超分子结构。研究发现,在温度较低的溶剂热体系中,结构中的腈基未能转化为羧基配体(6和7),而在水热条件下,却能够发生原位转化,生成羧基配体(8)。也就是说,反应温度对腈基配体的原位转化反应有着重要的影响。通过对化合物6-8的电化学、光催化性能的研究发现,化合物8表现出一定的双功能电催化的性质。3.选取三齿氮杂环化合物1,3,5-tris(triazol-1-ylmethyl)-2,4,6-trimethyl benzene(ttb)为有机配体,{P2W18}和{SiW12}多阴离子为无机建筑单元,水热条件下和不同金属离子反应,合成了两个多酸基配合物(9-10)。[Co2(ttb)2(H2O)4(H2P2W18O62)]·10H2O(9)[Cu2(ttb)2(H2O)4](SiW12O40)(10)化合物9和10都是3D超分子结构。在结构中,ttb配体均展示了反式的三齿配位模式,并与金属离子连接,形成了两种金属-有机片段。在化合物9中,金属离子与ttb配体形成一个1D的[Cu2(ttb)2(H2O)4]n4n+链,多酸阴离子{P2W18}进一步将其连接,形成2D的层状结构;在化合物10中,金属离子与ttb配体配位,形成了一个2D的阳离子层[Cu2(ttb)2(H2O)4]n4n+。同时,化合物9不仅对过氧化氢的还原,及抗坏血酸的氧化具有很好的电催化性质,而且对有机染料MB也具有一定的光催化降解性能。

Abstract

ben lun wen yi han you dan za huan qu dai ji de you ji wu ji jing ji yan sheng wu wei pei ti ,zai shui re huo rong ji re de tiao jian xia ,yu duo suan he Cu/Coli zi zi zu zhuang pei wei ,ge cheng le shi ge duo suan ji pei ge wu ,bing dui suo de de shi ge hua ge wu jin hang le ru xia biao zheng :gong wai guang pu (IR)、re chong fen xi (TGA)、chan jing X-she xian yan she fen xi he fen mo X-she xian yan she fen xi (PXRD);wo men hai dui hua ge wu de dian hua xue xing zhi 、dui you ji ran liao ya jia ji lan (MB)he luo dan ming B(RhB)de guang cui hua xing zhi jin hang le jin yi bu de yan jiu 。1.shua qu han you san dan zuo dan za huan ji tuan de 3,5-shuang (1,2,4-san dan zuo ji )ben jia jing (DTCN)he 3,5-shuang (1-mi zuo ji )ben jia jing (DICN)wei yuan liao ,li yong ji zai shui re tiao jian xia neng gou fa sheng yuan wei shui jie fan ying ,sheng cheng suo ji pei ti de you shi ,tong guo gai bian fan ying de wen du he duo suan lei xing (cong Keggindao Andersonxing duo yin li zi ),cong er de dao wu chong han you N-za huan qu dai ji de jing ji pei ti 、yuan wei gou zhu de duo suan ji pei ge wu 1-5。[Cu4ⅠCu2Ⅱ(OH)2(H2O)4(DTCA)4(HPMo10VIMo2VO39)]·2H2O(1)[Cu4(OH)2(H2O)2(DTCA)2(SiW12O40)]·11H2O(2){[Cu2Cl(H2O)(HDTCA)2[CrMo6(OH)6O18)]}·4H2O(3){[Cu(HDICA)2[CrMo6(OH)7O17)]}·13H2O(4){[Co2(H2O)2(HDTCA)2[CrMo6(OH)6O18)]}·4H2O(5)hua ge wu 1-5dou shi zai shui re tiao jian xia ge cheng de ,ju pei ti jun fa sheng le yuan wei zhuai hua fan ying ,sheng cheng le suo ji pei ti 。dan shi ,hua ge wu 1-2zai 170℃tiao jian xia de dao de ,jie gou zhong pei ti shang suo ji yang yuan zi yu jin shu zhong xin li zi xing cheng le pei wei ;er hua ge wu 3-5shi zai 120℃xia ge cheng de ,dan pei ti shang de suo ji yang yuan zi que bu yu jin shu li zi pei wei 。ye jiu shi shui ,fan ying wen du dui yuan wei zhuai hua suo ji yang yuan zi de pei wei neng li you zhao yi ding de ying xiang 。you yu ge cheng hua ge wu shua yong de duo suan lei xing bu tong ,pei ti 、duo suan de lian jie ji zong ti jie gou ye you bu tong 。hua ge wu 1shi 3Dde jie gou ,jie gou zhong {PMo12}duo suan yin li zi ,tong guo gong xiang yi ge duan yang yuan zi ,xing cheng yi ge 1Dde duo suan lian ;zhe xie 1Dduo suan lian yu 2Dde jin shu -you ji ceng ,jin yi bu lian jie cheng wei yi ge 3Dde jin shu -you ji kuang jia jie gou 。zai hua ge wu 2zhong ,{SiW12}duo suan yin li zi yu 1Dde jin shu -you ji lian lian jie ,xing cheng yi ge 2Dde ceng ;zhe xie er wei ceng ,jie zhu duo suan de duan yang yuan zi ,cong er xing cheng 3Dkuang jia jie gou 。hua ge wu 3-5jun shi yong Andersonxing yin li zi {CrMO6},zui zhong xing cheng 2Dde ceng zhuang jie gou 。ci wai ,1、3、4biao xian chu yi ding de shuang gong neng dian cui hua de xing neng ;tong shi ,hua ge wu 2dui you ji ran liao MB、RhBde jiang jie ,ju you yi ding de guang cui hua xing neng 。2.shua qu han you jia ji mi zuo dan za huan ji tuan de 3,5-shuang (2-jia ji -mi zuo ji )ben jia jing (DMICN)zuo wei pei ti ,jie ge tong li zi 、Kegginxing duo suan {SiW12}huo Wells-Dawsonxing duo suan {P2W18}duo yin li zi ,zai shui /rong ji re tiao jian xia jin hang zi zu zhuang ,cheng gong de de dao le san ge duo suan ji jin shu -you ji pei ge wu 6-8。[Cu2(H2O)2(DMICN)4(SiW12O40)]·2DMA·13H2O(6)[Cu2(H2O)2(DMICN)4(SiW12O40)]·2DMA·19H2O(7)[Cu2ⅠCu2Ⅱ(H2O)2(HDMICA)4(P2W18O62)]·5H2O(8)DMA=N,N’-er jia ji yi xian an suo de san ge duo suan ji jin shu -you ji pei ge wu jun shi 3Dchao fen zi jie gou 。hua ge wu 6he 7shi zai bu tong wen du xia de rong ji re tiao jian xia de dao de ,dou shi you {SiW12}yin li zi yu yi wei jin shu -you ji lian gou zhu de 3Dchao fen zi kuang jia jie gou ;hua ge wu 8shi zai shui re 165℃tiao jian xia de dao de ,shi you Wells-Dawsonxing {P2W18}duo suan yin li zi yu jin shu -you ji lian ,tong guo qing jian zuo yong gou zhu de 3Dchao fen zi jie gou 。yan jiu fa xian ,zai wen du jiao di de rong ji re ti ji zhong ,jie gou zhong de jing ji wei neng zhuai hua wei suo ji pei ti (6he 7),er zai shui re tiao jian xia ,que neng gou fa sheng yuan wei zhuai hua ,sheng cheng suo ji pei ti (8)。ye jiu shi shui ,fan ying wen du dui jing ji pei ti de yuan wei zhuai hua fan ying you zhao chong yao de ying xiang 。tong guo dui hua ge wu 6-8de dian hua xue 、guang cui hua xing neng de yan jiu fa xian ,hua ge wu 8biao xian chu yi ding de shuang gong neng dian cui hua de xing zhi 。3.shua qu san chi dan za huan hua ge wu 1,3,5-tris(triazol-1-ylmethyl)-2,4,6-trimethyl benzene(ttb)wei you ji pei ti ,{P2W18}he {SiW12}duo yin li zi wei mo ji jian zhu chan yuan ,shui re tiao jian xia he bu tong jin shu li zi fan ying ,ge cheng le liang ge duo suan ji pei ge wu (9-10)。[Co2(ttb)2(H2O)4(H2P2W18O62)]·10H2O(9)[Cu2(ttb)2(H2O)4](SiW12O40)(10)hua ge wu 9he 10dou shi 3Dchao fen zi jie gou 。zai jie gou zhong ,ttbpei ti jun zhan shi le fan shi de san chi pei wei mo shi ,bing yu jin shu li zi lian jie ,xing cheng le liang chong jin shu -you ji pian duan 。zai hua ge wu 9zhong ,jin shu li zi yu ttbpei ti xing cheng yi ge 1Dde [Cu2(ttb)2(H2O)4]n4n+lian ,duo suan yin li zi {P2W18}jin yi bu jiang ji lian jie ,xing cheng 2Dde ceng zhuang jie gou ;zai hua ge wu 10zhong ,jin shu li zi yu ttbpei ti pei wei ,xing cheng le yi ge 2Dde yang li zi ceng [Cu2(ttb)2(H2O)4]n4n+。tong shi ,hua ge wu 9bu jin dui guo yang hua qing de hai yuan ,ji kang huai xie suan de yang hua ju you hen hao de dian cui hua xing zhi ,er ju dui you ji ran liao MBye ju you yi ding de guang cui hua jiang jie xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自渤海大学的林琳,发表于刊物渤海大学2019-09-23论文,是一篇关于多酸论文,氮杂环唑类配体论文,金属有机配合物论文,原位转化论文,性质论文,渤海大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自渤海大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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