阴离子调控的新型含1,4-双(苯并咪唑)苯的配位聚合物:合成、结构与性质

由于在气体存储、分离、药物传输、催化、导电、手性、荧光、磁性和非线性光学等领域有广阔的应用前景,具有新颖结构和特殊物化性质的配位聚合物的研究引起人们极大兴趣.通常,选择含适当功能基团的配体是构筑功能配位聚合物关键.其中,含氮五元杂环(如咪唑、三唑和四唑)及其衍生物类配体被人们广泛研究,本课题组也在此领域开展了一些工作.我们以苯并咪唑和1,4-二溴苯合成了配体1,4-双(苯并咪唑)苯,并以此为桥连配体来构筑具有特殊功能的配位聚合物.选择此配体主要基于以下几点:(1)配体呈中性,可以通过选择含不同抗衡阴离子的金属盐来实现对配合物的结构调控作用;(2)配体为刚性,而且配位模式单一,从而减小了配体本身对配合物结构的影响;(3)配体含大芳香环,因此能具有好的发光性质.在本文中,我们以1,4-双(苯并咪唑)苯和相应的金属盐合成了三个配位聚合物{[Co(L)(SO4)(H2O)](CH3OH)}∞(1),{[Cd(L)2(SiF6)](H2O)}∞(2)和[Zn(L)(NO3)2]∞(3).通过红外、元素分析和单晶X光衍射表征了化合物的结构.在配合物1中,硫酸根把钴离子连接成一维链,再通过1,4-双(苯并咪唑)苯连接成三维金刚石网络;而配合物2中,六氟硅酸根把镉离子连接成一维链,再通过1,4-双(苯并咪唑)苯连接成三维α-Po网络,而且化合物沿c轴方向存在一维孔道;3则具有一维Z字链结构,并通过π-π相互作用构筑成二维超分子网络.比较了具有不同配位能力的阴离子对化合物结构的影响.配合物1的磁性研究表明金属钴中心之间都存在明显的反铁磁性相互作用.研究了配合物2和3室温时固态荧光性质.配合物2在361nm出现强的荧光发射,对应于配体的π→π*和n→π*能级跃迁;配合物3在414nm出现紫色荧光,表明化合物存在明显的能量转移.