有机无机杂化多钨酸盐过渡金属镧系金属衍生物的合成、结构及性质的研究.pdf

单位代码 10475
学号 104753101058
分类号 O61



硕士学位论文
有机-无机杂化多钨酸盐过渡金属/镧系金属衍生物的
合成、结构及性质研究

学科、专业: 化学无机化学
研究方向: 功能配合物与功能材料
申请学位类别: 理学硕士
申请人: 栗玉叶
指导教师: 赵俊伟副教授
二〇一三年五月
Syntheses, Structures and Properties of
Organic-anic Hybrid Polyoxotungstate-based
Transition-metal / Lanthanide-metal Derivatives

A Dissertation Submitted to
the Graduate School of Henan University
in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of
Master of Science


By
Li Yuye
Supervisor: Associate Prof. Junwei Zhao
May, 2013
中文摘要
本论文的主要研究内容是在水热环境中,以多钨酸盐为前驱体,有机胺作为结构稳
定剂的条件下,将过渡金属离子和镧系金属离子引入到反应体系中,成功的合成出三个
系列近十种新颖的有机–无机杂化的过渡/–镧系异金属取代的多钨酸盐衍生物,并对其
谱学和结构进行了表征,研究了它们的热稳定性、磁化学性质和荧光等性能。这些新型
化合物的合成,不但克服了镧系金属离子与过渡金属离子之间的反应竞争,找到他们同
时与多金属氧酸盐反应的条件,从而实现了镧系金属化学、过渡金属化学与多金属氧酸
盐化学的学科交叉,而且也对多金属氧酸盐化学的持续发展提供了新的研究思路与前
景。
II III
1. 合成了二种有机–无机杂化 Cu –Ln 取代的砷钨酸盐衍生物:[Cu(H2O)5]
[Cu(dap)2(H2O)]2[Cu(dap)2]3[Tb(α-AsW11O39)2]·4H2O (1)和[Cu(en)2H2O][Cu(en)2]
[Er(α-AsW11O39)2]·5H2O (2)(en = ethylenediamine,dap = 1,2- diaminopropane)。化合物
11− 2+
1 主要骨架是[Tb(α-AsW11O39)2] 结构单元通过[Cu(dap)2] 配离子连接成一维 Z 型链状
11− 2+
结构,化合物 2 则由[Er(α-AsW11O39)2] 结构单元通过[Cu(en)2] 配离子连接成罕见的
二维层结构。化合物 1 的热重曲线表现为两步失重过程,2 的热重曲线表现为三步失重
过程。
II III
2. 合成了五种有机–无机杂化 Cu –Ln 取代的磷钨酸盐衍生物:[Cu(dap)2(H2O)]
[Cu(dap)2][La(α-PW11O39)2]·6H2O (3)、[Cu(dap)2(H2O)][Cu(dap)2]4H2[Nd(α-PW11O39)2]·4
H2O (4)、[Cu(dap)2(H2O)]2[Cu(dap)2][Eu(α-PW11O39)2]·6H2O (5)、[Cu(dap)2(H2O)][Cu
(dap)2][Sm(-PW11O39)2]·4H2O (6) 和[Cu(dap)2(H2O)][Cu(dap)2][Er(-PW11O39)2]·4
11− 2+
H2O (7)。3–7 都由 1:2 型[Ln(α-PW11O39)2] 结构单元经[Cu(dap)2] 配离子桥连构成
二维层结构。磁化学性质研究表明,化合物 4–7 都表现出弱的反铁磁性行为。荧光测
试表明,化合物 5 具有很好的荧光信号。
3. 合成了一例有机–无机杂化十二核钨酸盐:[enH2]2[Cu(en)2]3[H2W12O42]·6H2O (8)
和一例过渡金属取代的砷钨酸盐(H2en)[Cu(en)2]{[Cu(en)2(H2O)]2[Cu(en)2]
10– 2+
(α1-As2W17CuO61)}·8H2O (9)。化合物 8 是由[H2W12O42] 基本构筑单元通过[Cu(en)2]
配离子连接形成了六节点的三维拓扑结构。此化合物的热稳定性研究结果与化合物的结
8− 2+
构组成吻合很好。化合物 9 是由[α-As2W1