有机分子修饰的多酸衍生物的合成、结构和性质研究

作     者：邱云峰 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许林

授予年度：2006年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：多金属氧酸盐 共价键 无机-有机杂化 柱撑层状 孔道 电化学 

摘      要：本论文旨在依据分子设计的思想,通过选择不同的多酸主体建筑块和过渡系金属或有机分子,利用DCC方法,常规水溶液合成和水热合成技术,将多金属氧簇和过渡系金属或有机配体以共价键的方式相结合,合成具有一定功能性质的稳定的多金属氧簇官能化衍生物。并对它们电子性质、荧光性质、氧化还原电化学性质和电催化性质等作了较为系统的研究。化合物的分子式为:(BuN)[MoO(NAr)] [Ar = 2,6-(CH)CH] (1)(phen)[Cu(ac)(HO)(CrMoHO)]·10HO (2)Na(Himi)(imi)( NiMoHO)·HO (2) , (3)Na[Cu(OH)(HO)][β–MoO]·13HO (4)[Co(HO)][ Co(HO)][HO][MoO]·18HO (5)Na[Cu(imi)][AsWO]·5 HO (6)[Cu(CH-imi)][AsWO]·2 HO (7)[Cu(CH-imi)][PWO]·2 HO (8)[Cu(CH-imi)][HWO]·2 HO (9)[Ag(imi)][PWOCo(imi)]·3 HO (10) 化合物1是利用DCC脱水制备二取代六钼酸盐有机亚胺衍生物的方法成功合成的,标题化合物对有机胺类的荧光具有有效的淬灭作用。化合物2和3是在常规水溶液中合成,结构上都展现了1D孔道的特点。化合物4和5是在常规水溶液中合成,是具有3D结构共价键键连的无机复合物。对亚硝酸根和双氧水具有较好的电催化还原作用。化合物6-10是水热合成的产品,他们是相同系列的化合物。值得说明的是,在标题化合物10的结构中,考虑超分子相互作用的情况下,由Ag(imi)金属配合物形成的阳离子2D层被[PW11O39Co(imi)]n5n-阴离子1D链沿着b轴方向垂直互穿。据我们所知这是第一例此类多酸阴离子1D链穿插金属配合物阳离子2D层结构的报道。标题化合物在208nm波长的激发下展示了较强的蓝光(λ= 469 nm),有望成为潜在的荧光发射材料。 本论文得到的化合物均不溶于水和常见的有机溶剂,因而大部分被用来作为化学体修饰电极的修饰材料,详细地研究了它们的电化学性质。实验结果表明,修饰后的电极在酸性水溶液中有非常好的稳定性,上百次的连续扫描和长时间在空气中的放置,对电极的氧化还原性质没有明显的影响。杂化后依然保留了多金属氧酸盐的电化学性质,对过氧化氢、亚硝酸根离子及氯酸根离子的还原有很好的电催化活性。