[00124374]羧酸配合物的结构和性能研究

本项目选择了六个羧酸[2,3-二羧基吡啶（H2pda）、间苯二甲酸（H2ipa）、异烟酸（Hina）、噻吩酸（Htpa）、呋喃酸（Hfura）和酒石酸（H2tara） ]作为配体,分别与稀土金属离子Tb3+及过渡金属离子Cu2+、Pb2+自组装,得到了七个配合物（配合物1-7）。并对这七个配合物进行了晶体结构、红外、紫外、热分析、发光性质及热分解动力学等方面的深入研究和讨论。 首先,通过X射线衍射分析对7个配合物的晶体结构进行了分析研究。这7个配合物中,有四个聚合物和三个单核配合物。而且,在三个聚合物中,配合物2,3-吡啶二甲酸铽（1）是3D结构,并包含有许多结晶水分子;配合物间苯二甲酸铽钾（2）是2D结构,两层之间夹裹着一些结晶水;配合物异烟酸铽（3）是1D双股链状聚合物,结构中不含结晶水。这些差异主要是因为配体（pda, ipa 和 ina）自身的结构和性质、氢键的连接方式以及羧基的配位方式不同。配合物噻吩酸铅（4）,噻吩酸铜 （5）, 和呋喃酸铜（6） 均为单核的简单配合物。酒石酸钾钠铜（7） 是个三维的杂核聚合物,中心原子为K+, Na+, Cu2+。 其次,由于配合物1, 2 和3是三种芳香羧酸与铽形成的三个配位聚合物,铽本身是具有荧光性的,而配合物4,5和6的配体为芳香羧酸,具有共轭体系,也应该有荧光性,因此又对前6个配合物的荧光性质进行了深入的研究和讨论。研究结果表明,6个配合物均发出荧光,在间苯二甲酸与Tb3+的配合物2中,由于K+离子的存在使得配合物中配体的最低三重态和中心离子的最低激发态之间的能量更加匹配,从而导致了配体向中心离子的能量传递效率更高,最终导致了该配合物的荧光强度和磷光寿命都大大提高,这就是碱金属离子对铽配合物的协同发光作用。最后,对前6个配合物还做了热稳定性分析,结果表明：含有结晶水的配合物其稳定性远不如不包含结晶水的配合物,因为结晶水只是以氢键与配合物骨架相结合的。 通过对本项目中的7个配合物的结构及性能研究,发现：1)对于稀土金属羧酸的配合物,若配合物结构中夹杂有合适的其它金属离子（如K+）,则配合物固体荧光强度会明显增强,该结论对于稀土金属发光材料的研究具有非常重要的意义;2)无论是配位聚合物还是一般配合物,其热稳定性都取决于其自身的结构和性能,凡是含有结晶水的配合物其热稳定性一般较差。但是,就聚合物的骨架而言,其热稳定性是：三维的配合物＞二维的配合物＞一维的配合物。这正是该项目的创造性所在。