鎂、錳、鈷、鎳配位聚合物的合成 與性質鑑定

Synthesis and Characterization of Magnesium, Mangnese,Cobalt and Nickel Coordination Polymers

林嘉靖(Jia-Jing Lin)

指導教授 ： 林嘉和

中原大學/理學院/化學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6840/cycu200900132

摘要

中文摘要
本研究是以中溫溶劑(水)熱反應合成法來進行反應，主要利用一系列金
屬搭配陰離子有機配位基與兩種酸來合成配位聚合物，成功合成出四個新
穎的金屬-有機配位聚合物為化合物1 ~ 4。其化學式分別為：
[Mg3(HCO2)3(DMF)3(BTC)](1) 、[Mn3(HCO2)3(DMF)3(BTC)](2) 、
[Ni3(HCO2)3(DMF)3(BTC)] (3) 和 [Co3(H2O)4(bpp)2(BTEC)2]·6(H2O)] (4)
，其中的有機配位基如 HCOOH 是甲酸陰離子、DMF 是二甲基甲醯胺、
H3BTC 是1,3,5-三羧酸苯陰離子、H4BTEC 是1,2,4,5-四羧酸苯陰離子；中
性有機配位基 bpp 是4’4-三甲基雙吡啶。
以上所合成的配位聚合物都是二維層狀的結構，其中化合物1 ~ 3的結
構都是以[M6(R(CO2)3)2(HCO2)6(DMF)6]當做團簇物，其中BTC 陰離子有
機配位基用來連接此團簇物，延伸出二維層狀的結構，它們都是等結
構化合物。在化合物4 結構中，BTEC 都被質子化，以μ4架橋配位的方式
用來形成4核鈷的36金屬圓環結構。除了描述單晶結構解析之外，我們還
針對其做物理性質及化學性質的分析鑑定。將以上化合物利用粉末X 光繞
射圖譜、元素分析以及IR 光譜對於單晶結構及化學式來鑑定金屬與有機物
之種類和比例來驗證所合成之化合物、以熱重分析來分析結構的熱穩定性
及熱分解現象、以紫外光－可見光分光光譜儀來判斷中心配位金屬的環境
和以螢光光譜儀來鑑定產物發光性質及以超導量子干涉磁量儀(SQUID)測
磁性。將各化合物的結構特徵及相關性質來作研究及應用。

關鍵字

配位聚合物 ； 溶劑熱反應合成

並列摘要

Abstract
Four coordination polymers, [Mg3(HCO2)3(DMF)3(BTC)](1) 、
[Mn3(HCO2)3(DMF)3(BTC)] (2)、[Ni(HCO2)3(DMF)3(BTC)] (3) and
[Co3(H2O)4(bpp)2(BTEC)2]·6(H2O) (4). (DMF=N,N-Dimethylformamide;
HCOOH=Formic acid; BTEC=1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic acid;
BTC=1,3,5-benzene-tricarboxylates acid; bpp= 4,4’-trimethylene dipyridine ),
have been synthesized by solvothermal reactions and structurally characterized.
The success synthesizes four new coordination polymers and one
literature has published metal-organic coordination polymer.
Single crystal X-ray diffraction showed that all compounds are 2D
dimensional structures. The structure of complexes 1~3 are isomorphous, which
have 2D network constructed from [M6(R(CO2)3)2(HCO2)6(DMF)6] (R=C9H3
–)
clusters and 1,3,5-benzene-tricarboxylates linkers. In compound 4, each
deprotonated BTEC joins Co(II) centers through μ4-bridging mode to form
36-membered tetranuclear Cobalt metallamacrocyles.
The novel complexes were also characterized by Powder X-ray
diffraction,elemental analysis, thermogravimetric analysis, IR
spectroscopy, UV-VIS spectra, photoluminescence and magnetic
susceptibility.

並列關鍵字

coordination polymers ； solvothermal reactions

參考文獻

[2] R. Robinson, in Comprehensive Supramolecular Chemistry, Vol. 6

[3] G. R. Desiraju, Crystal Engineering. The Design of Organic Solids,

Elsevier, Amsterdam, 1989.

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