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摘 要：多金属氧酸盐具有多样化的结构和性能，已经在催化、医药、材料科学等领域得到广泛应用。随着水热技术在合成上的不断发展，具有独特结构的多金属氧酸盐不断涌现，对其性能的研究也备受人们的关注。基于这一思路，本论文采用水热技术合成出一种基于多金属氧酸盐的金属-有机骨架材料：[Cu(Phen)(4,4’-bpy)(H2O)]2[PW12O40]•(4,4’-bpy) (phen = 1,10-邻菲罗啉，4,4’-bpy=4,4-联吡啶)(1)，X-射线单晶结构分析表明，化合物1由一个pseudo-Keggin型多酸阴离子[PW12O40]4-、一个游离的4,4’-bpy分子和两个过渡金属配离子[Cu(Phen)(4,4’-bpy)(H2O)]2+ 组成。罕见的是化合物1通过过渡金属离子、多酸阴离子和有机配体相互连接成的2-D骨架材料。除此之外，该化合物中的氮原子和氧原子之间还存在着强烈的C-H…O氢键作用，通过这种氢键作用，使得2-D层进一步连接形成3-D超分子结构。35500
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毕业论文关键词: 多酸；水热合成法；2-D框架结构；keggin型
Structure Characterization and Syntheses of Metal-Organic Framework Materials Based on POMs
Abstract：It has been widely recognized that polyoxometalates (POMs) exhibit a variety of structures and properties that make them useful in catalysis，material science，sorption and medicine，etc.With the development of hydrothermal technology in the synthesis， various unique structure of POMs emerges constantly and the study of its performance has received much attention．Based on the mechanism，we have synthesized one novel metal-organic frameworks by hydrothermal technique [Cu(Phen)(4,4’-bpy)(H2O)]2[PW12O40]•(4,4’-bpy)(1)．The analysis of single crystal X-ray diffraction shows that compound 1 is consist of a dissociative 4,4’-bpy ligand，a pseudo-Keggin polyoxoanion [PW12O40]4- and two [Cu(Phen)(4,4’-bpy)(H2O)]2+ . It is noteworthy that there exist N–H⋯O hydrogen bonding interactions between nitrogens and oxygens.Through this hydrogen bond (O–H…N) 2-D layers connect with each other to build an interesting 3-D supramolecular network structure．
Key words：POMs； Hydrothermal synthesis； 2-D frame structure； keggin
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 实验部分 2
1．1 仪器与试剂 2
2．2 实验原理 3
2．3 实验方法 4
2 结果与讨论 4
2．1 化合物的结构描述 4
2．2 化合物1的表征 7
3 结 论 9
参考文献 10
致 谢 12
基于多金属氧酸盐的金属-有机骨架材料的合成与结构表征引 言
多金属氧酸盐（简写为 POMs，简称多酸），共有751种基本结构。是指由前过渡金属元素与氧桥相互连接形成的一种具有特殊结构和性质的多氧簇合物[1-2]，其中同多酸是通过同种氧酸（盐）缩合形成，杂多酸是通过不同的含氧酸（盐）缩合形成[3-5]。多酸的研究历史已经有100多年了，早在1826年Berzelius就首次合成了杂多酸，在此之后，马利纳克进行化学分析来确定了12-钨硅酸的成分[6]，推动了多酸的研究。随着晶体结构测定技术的迅猛发展，越来越多学者投身于多酸化合物的研究。近年来，各大期刊争相报道结构新颖的多酸化合物，多酸化合物的研究内容得到了极大丰富[7-9]。
多金属氧酸盐的结构结具有多样性和可修饰性，而其本身又有独特的物理化学性质，多金属氧酸盐在催化、医药、抗癌抗菌素的良性化化学疗法、抗滤过性病原体染料、记忆材料、生命科学、磁学、光化学等领域应用广泛 [10-11]。目前人们通过引入过渡金属和有机配体对它们进行修饰进而形成金属-有机杂化化合物。这种金属-有机骨架材料跃然成为多酸化合物领域的研究热点之一[12-13]。近年来，已经有许多具有新结构和独特性能的多酸类化合物被报道[14-17]。