三氮唑冠醚型超分子功能材料的合成及性能研究

以三唑类化合物4-氨基-1,2,4-三氮唑、18-冠醚-6和高氯酸为原料,获得一种新型的有机-无机杂化功能材料(18-crown-6)(C_(2)H_(2)N_(3)N_(H)_(3))(C10_(4))(1)。对其进行了红外光谱、单晶X射线衍射、介电常数、热重(TG)、粉末X射线衍射(XRD)等分析测试,由单晶X射线衍射测试结果表明,该化合物在低温和室温下空间群均为C2/c,属于单斜晶系,晶胞内(C_(2)H_(2)N_(3)NH_(3))^(+)阳离子结构呈现有序-无序运动,质子化的4-氨基-1,2,4-三氮唑离子通过氢键相互作用镶嵌入18-冠醚-6环内,在c轴形成一维链状超分子结构。通过变温变频介电测试发现化合物1在a、c轴方向上240~280 K温度范围内产生明显的介电异常,这可能是有机阳离子及无机阴离子发生分子运动导致的。

冠醚-咪唑型铁基超分子材料的合成、结构及电学性能

以咪唑、三氯化铁和二苯并-18-冠醚-6为原料,通过自然蒸发法在乙腈溶剂中获得了一种有机-无机杂化超分子材料(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)(FeCl_(4))^(-)。通过红外光谱、单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、热重分析、介电常数和电化学等对其结构和性能进行表征。结果显示,(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)(FeCl_(4))^(-)在低温(100 K)和室温(293 K)的空间群为Ia,属于单斜晶系,在空间结构内超分子阳离子(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)与阴离子(FeCl_(4))^(-)以N-H…O、C-H…O、C-H…Cl等氢键相互作用形成二维网状超分子结构。介电测试显示(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)(FeCl_(4))^(-)在升温和降温的过程中均在160~200 K和220~260 K产生两个阶梯型介电异常峰,其循环伏安测试表明(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)(FeCl_(4))^(-)具有明显的电子转移性能,显示(C_(3)H_(5)N_(2))^(+)(DB-18-Crown-6)(FeCl_(4))^(-)是一种新型的介电异常及电化学性能材料。

一种链状甘氨酸超分子材料(C_(2)H_(6)NO_(2))+(18-crown-6)[I]-(H_(2)O)_(2)的合成与表征

以18-冠醚-6为主体、甘氨酸为客体、无机酸为电荷抗衡离子,水和乙醇混合溶剂,通过室温蒸发法获得杂化型氨基酸超分子晶体材料:(C_(2)H_(6)NO_(2))+(18-crown-6)[I]-(H_(2)O)_(2)。并采用红外光谱(IR)、X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射(XRD)、热重(TG)、介电等多种方式对晶体材料进行表征。单晶结构解析显示在低温(100 K)和室温(293 K)条件下,该化合物的空间群属于三斜晶系(P 2_(1)/n)。质子化的甘氨酸离子的-NH_(3)^(+基)团,通过N—H…O氢键相互作用镶嵌入18-冠醚-6环内,形成一种新型转子-定子式结构,并以O—H…O、O—H…I氢键作用,在b轴方向上形成一维链状超分子结构。随着温度升高,甘氨酸分子发生明显的动态摆动,导致晶体结构a轴方向上的介电常数在200 K和260 K附近连续产生两处明显的阶梯状介电异常。