两个基于四元羧酸配体的具有缠结结构的配位聚合物的合成结构及性质研究(2)

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1.1.2 基于含氮配体的配位聚合物

由于含氮配体合成方法相对比较简单，因而也是研究较多的一类有机配体。含氮配体主要包括咪唑、吡啶、三氮唑、四氮唑类配体以及这几种含氮杂环混合的配体。含氮配体中配位点的位置和个数不同，配位模式也不同，这就导致这类配体构筑的配位聚合物具有多种多样不同的结构和功能特性。含氮配体根据连接基团的柔韧度不同也可分为柔性配体和刚性配体两类。柔性配体如1,4-二咪唑基丁烷、1,4-(4-吡啶基)丁烷、间苯二苄咪唑、1,2-二(4-吡啶基)乙烷等。刚性配体如对苯二咪唑、对苯二吡啶、联苯二咪唑、均苯三吡啶和2,4,6-三吡啶-1,3,5-三嗪等。刚性含氮配体构筑的配位聚合物可出现多孔或穿插结构。而柔性含氮配体构筑的配位聚合物往往具有螺旋或缠结结构。这类配体的结构中可引入含活性位点的基团，一般应用于离子交换或催化等方面。源'自:751]'论-文'网"]www.751com.cn

1.1.3 基于含硫、磷配体的配位聚合物

含硫、磷类配体的研究相对较少，但是由于这类配体具有较好的光、电、磁性质，近年来日益受到人们的关注。例如，有机膦酸类配体在构筑配位聚合物时可以形成金属-氧簇二级建筑单元，因而具有较好的磁学性能[2]。

1.2 配位聚合物的结构

总体来说，配位聚合物的结构包括一维(1D)、二维和三维三种。随着配位聚合物的发展，在配位聚合物的研究中逐渐应用起拓扑学。在拓扑学上，把复杂结构中的金属或金属簇简化为节点(node)，把有机桥联配体简化为连接体(spacer)。但是在某些情况下，若金属离子的连接数为2，而有机配体的连接数大于或等于3，那么也可以把有机配体简化为节点，而把金属简化为连接体。近些年来，缠结网络由于骨架稳定性和刚性较好的原因而成为科研工作者研究的热点之一。缠结结构是指在结构中，各个组成部分通过交织或连锁等方式而连接成更加复杂的分子扩展体系。缠结网络可分为互穿网络和自穿网络(self-entangled)。互穿网络可分为标准穿插、多聚穿套、Borromean网络、多聚索烃和插指；自穿网络分为自穿、多聚打结和自线穿等。在互穿网络中，每个网络分别来自独立的网络，网络与网络之间只存在弱的相互作用。在自穿网络中，相互穿插的部分来自同一网络。由于本文中所合成的两个化合物分别具有多聚穿套结构和插指结构，因此下面详细介绍这两种结构类型。

1.2.1 多聚穿套

多聚穿套实际上是具有多聚轮烷(a)或准轮烷(b)分子特性的无限延伸结构。如图1.1所示，多聚穿套结构中必须存在棒(rod)和环(ring)两种元素，缺一不可。在多聚准轮烷中，棒可以从环中抽出，而不破坏化学键。而在多聚轮烷中，棒的两侧有塞子(stoppers)，棒不能从环中抽出而不破坏化学键。本论文中的化合物1具有图1.1b所示的分子特性。