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金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)又称作多孔配位聚合物(Porous Coordination Polymers,PCPs)是由金属阳离子或阳离子簇与有机配体通过自组装而形成的多孔晶态材料。相比传统的多孔材料比如沸石,金属-有机框架具有超高的孔隙率,巨大的内表面积以及结构的多样性,这些特性使得金属有机框架在气体存储与分离、多相催化、可调节发光、药物传输、化学传感、磁性等领域有着重要的应用。设计合成具有不同拓扑结构的金属-有机框架,探索金属-有机框架结构与性能之间的规律,总结构效关系,实现对其结构甚至性能的调控,是该领域研究的重要内容。本论文选用柔性芳香羧酸作为有机配体,利用溶剂热法在配位化学和晶体工程理论的指导下,得到了一系列结构新颖的金属-有机框架,采用元素分析、红外光谱、热重以及单晶X-射线衍射分析等测试手段对它们进行了表征,对某些配合物荧光性能也进行了研究。本论文共分为五章: 第一章简要介绍了金属-有机框架的研究背景和发展现状,此外还对金属-有机框架的合成方法、以及潜在的应用进行了概述。 第二章一系列基于柔性芳香羧酸所构筑的结构可变的配位聚合物。根据配体4-((1H-1,2,4-三氮唑)亚甲基)苯甲酸(Htmb)和((1H-苯并咪唑基)亚甲基)苯甲酸(Hbimb)具有不同的空间位阻,与不同的金属盐在水热条件下构筑得到六个结构各异的配合物。对它们的结构进行了分析和表征,并系统地讨论了有机配体空间位阻效应对配合物结构的影响。此外,还对部分配合物的发光性能进行了研究。 第三章镧系收缩效应诱导的具有螺旋特征的镧系金属-有机框架的构筑。利用配体((1H-苯并咪唑基)亚甲基)苯甲酸(Hbimb)与稀土盐在水热反应条件下合成得到两组具有三股双螺旋结构的镧系金属-有机框架。研究了镧系收缩效应对其结构的影响并对相应配合物进行了红外、热重、荧光、PXRD等表征测试。 第四章基于非手性配体,手性纯试剂诱导合成的两例单一手性的三维Zn-金属-有机框架。在手性纯试剂D/L-樟脑酸的诱导下,配体((1H-苯并咪唑基)亚甲基)苯甲酸(Hbimb)与硝酸锌反应得到具有单一手性的Zn-金属-有机框架,并通过X-射线单晶衍射和圆二色光谱证实了其绝对结构的正确性。 第五章对本论文工作进行系统的总结,归纳得到的结论,并提出了展望。