毕业设计(论文)开题报告 一维亚磷酸锌的合成.doc

附2:青岛科技大学本科毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)题目
一维亚磷酸锌的合成
院(部)
化学与分子工程学院
指导老师
王磊
专业
应用化学
班级

学生学号
0502010132
学生姓名
解承钢
目前国内外研究进展概述(或立题依据):
具有开放骨架结构的无机微孔材料的研究一直是化学家们非常关注的问题之一。微孔晶体材料的结构化学是微孔晶体材料科学中的一个最根本的问题。微孔晶体材料极其诱人的性能,如离子交换性、吸附性、形选性、催化活性以及它们在主客体组装化学中所发挥的作用都取决于它们独特的微孔结构特征。例如,离子交换性取决于阳离子的数目、本质及其可通行性;吸附性能取决于孔口的大小和孔的体积;催化性能取决于孔口的尺寸,孔道的走向和维数,阳离子的位置以及反应中间物的可行空间。它们在主客体组装化学方面的应用取决于孔道或笼的大小与空间。
在人们对开放骨架金属磷酸盐的研究中,磷源可以是无机磷酸也可以是有机膦酸,常见得无机磷酸是磷得各种含氧酸。由于磷的各中含氧酸中,磷原子与不同的基团,而且磷的性质也不相同,因此用不同的磷的含氧酸来代替传统意义的合成磷酸盐微孔化合物时的正磷酸H3PO4,就有可能在无机微孔材料得合成中得到更多的更新颖的结构。磷有大量稳定的不同价态的化合物,如果用亚磷酸全部或部分代替磷酸作为磷源,就可能得到更多更新颖的骨架结构。亚磷酸根[HPO3]2-可以看作是假四面体构型,P原子处于四面体的中心位置,三个顶点被氧原子占据,第四个位置为一个H原子,结构同[PO3(OH)]2-相似。由于配位能力和配位位置等多方面的差异,亚磷酸根[HPO3]2-的使用会合成出不同于磷酸根[PO4]2-的新型结构。研究它们的异同,可以为设计合成相关的化合物,提供实验依据。
在1995年,Zubieta科研小组首次报道了以哌嗪分子为模板剂的两个亚磷酸钒化合物的合成。直到2000年,开放骨架结构的亚磷酸盐才引起人们的广泛关注。在2001年,W. T. A. Harrison的工作小组第一次报道了以有机***作为结构导向剂的两个亚磷酸锌化合物,α-和β-ZnHPO3·N4C2H4。在亚磷酸锌化合物的合成中,有机模板剂大多都是通过氢键与无机骨架相互作用。亚磷酸锌的骨架结构主要是ZnO4四面体HPO4假四面体构成,部分结构中存在着ZnO3N、ZnO2N2、 ZnO2N(H2O)、ZnO3N2和HPO2(OH)基团。吉林大学的于吉红、徐如人教授科研小组也做了大量的工作,曾经报道了用1,2-DCAH作为模板剂合成的亚磷锌,2006年他们科研小组又报道了具有24-员环孔道的[(C4H12N)2][Zn3(HPO3)4](ZnHPO-CJ1),其中包含[Zn3 (HPO3)4]2-骨架结构和丁***CH3(CH2)3NH3+阳离子。ZnHPO-CJ1的骨架是由ZnO4和HPO3假四面体严格交替构成,而且存在相互平行的24-员环和8-员环,2007年Wang Sue-Lein科研小组报道了一个26-员环超大孔化合物(NTHU-5) (C4H9NH3)2[AlFZn2(HPO3)4],NTHU-5是第一个26-员环亚磷酸盐,也是第一个含Zn和Al两种金属离子20-员环以上的磷酸盐。其骨架结构包括2个螺旋链,一条是由HPO3和ZnO4四面体组成的4-