偶氮基团修饰的羧酸配位聚合物合成及研究【字数：10436】
摘 要近年来，由于含偶氮基团的配合物具有优异的光电性能，该类材料逐渐成为人们研究的热点。本课题采用偶氮基团修饰的有机配体3-(1-苯甲酰基-2-氧代-2-苯基-乙基偶氮)-苯甲酸（Haz4）与过渡金属盐Cd(NO3)2·4H2O在溶剂热条件下进行反应而得到一含有偶氮基团的[Cd3(az4)6(H2O)2]n。并采用了红外光谱、X-射线单晶衍射等方法对该配位聚合物进行了表征。配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n中具有一维羧酸镉簇链，并通过氢键进一步形成三维超分子结构。
目 录
1.前言 1
1.1 概述配位化学的发展进程 1
1.1.1 配位化学的发展简史 1
1.1.2 配体与配合物 2
1.1.3 配合物的化学键理论 5
1.1.4 配位化学与金属有机配合物 6
1.2 概述金属有机配合物 6
1.2.1 金属有机配合物的发展历程 6
1.2.2 金属有机配合物的相关研究成果及其应用 7
1.3 本课题研究的内容及研究意义 7
2.实验部分 9
2.1 实验药品与实验仪器 9
2.1.1 主要的实验药品及试剂 9
2.1.2 主要的实验仪器 9
2.2 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的合成 9
3.结果与讨论 11
3.1 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的合成方法讨论 11
3.1.1 研究不同溶剂比的对反应结果影响 11
3.1.2 研究不同反应时间对反应结果的影响 12
3.1.3 研究不同pH值条件对反应结果的影响 12
3.1.4 研究溶剂添加顺序对反应结果的影响 12
3.2 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的红外光谱分析 13
3.3 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的晶体结构解析 14
3.4 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的性质探究 20
3.4.1 紫外吸收光谱分析 20
3.4.2 光致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
发光（荧光）性质 22
4.小结 23
参考文献 24
致 谢 26
1.前言
1.1 概述配位化学的发展进程
化学作为一门拥有古老历史渊源的学科，从人类开始利用火时就已经萌芽。随着时代变迁，化学从未停止过自我完善与不断发展的步伐。
在1893年，来自瑞士的化学家维尔纳（Werner）在化学领域开辟了一个全新的研究方向——配位化学。一百多年以来，配位化学的相关理论研究在持续发展着，并日趋完善。越来越多的配位化合物被合成出来，使得配位化学逐渐与生物学、材料科学、物理学等多个不同领域的学科研究交叉在一起，在打破了传统的有机化学与无机化学的鲜明分界的同时将多个理学、工学类学科互相连接[1]，共同发展。
配位化学拥有广阔的可探索的研究天地，因此博得了国内外诸多化学家的青睐。于是，在近百年来的化学发展进程中，配位化学的巨大贡献不容小觑，这也使得配位化学在未来的发展前景被广泛看好。如今，配位化学在研究生命体内金属离子的转运及信号转导机制[2]、中医药领域创新发展[3]、化工石油类反应中的金属有机配合物作为重要催化剂的开发[4]等多个新兴且对人类社会长远发展具有重大实用意义的方面做出了不容忽视的贡献。可以预见的是，配位化学将随着时代的发展不断壮大，继续在人们的日常生活与工业生产等多个方面扮演一个举足轻重的角色。
1.1.1 配位化学的发展简史
世界上最早的一个配位化合物的发现要追溯到三百年前：德国的一名涂料制造工狄斯巴赫（Deesbach）于1704年制得的柏林蓝（即普鲁士蓝、六氰合铁酸钾，其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，可用于治疗铊中毒）。而人类真正开始对配位化合物进行研究的时间则距离第一次发现它要晚上近百年，法国化学家塔索尔特（Tassert）在1798年的一次实验中无意间得到了一种橘黄色的结晶，也就是配合物[Co(NH3)6]Cl3。
随后，塔索尔特对这种物质进行了报道，引起了很多化学家的兴趣，从而使得这一类表现出了奇妙特性的物质拥有了一个统一的名称——络合物，即“复杂的化合物”的意思[1]。至此，配位化学的大门就被[Co(NH3)6]Cl3这把无意中得到的神奇钥匙悄悄打开了。
人们对于这种表现出很多未知特性的络合物的研究从未停止。直到19世纪末至20世纪初，维尔纳接连发表了多篇论文及著作，解释了络合物的与众不同的性质的来源，说明了络合物所含的空间几何构型的内部结构，同时还提出了“配合物”及“配体”等具有独创性的配位化学概念。至此，“维尔纳配位理论”学说已经基本创立成功，这一学说奠定了配位化学日后发展的理论基础，，也帮助维尔纳获得了“配位化学的奠基人”这一殊荣。不过，这一理论仍有未完善的部分——化学家依旧不能解释什么是“副价”。
20世纪之后，配位化学的发展迎来了一段高潮期。西奇维克（Sidgwick）、泡林（Pauling）、贝特（Bethe）等等诸多科学家接连提出了有效原子序数法则、著名的价键理论、晶体场理论等理论学说，使得配合物在其结构性质的研究方面得到了进一步的理论支持和拓展。诸如二茂铁等配合物的接连出现成功打破了传统配位化学的概念，使得金属有机配位化合物领域异军突起，发展迅猛，甚至一举拿下了诺贝尔奖。随后，穴醚的合成又成功引入了超分子化学的概念。
自20世纪中叶以来，随着著名的富勒烯化学的出现及深入研究，配位化合物的发展如日中天。时至今日，配位化合物已成为一个独当一面的，覆盖了多个发展方向的重要研究领域。
1.1.2 配体与配合物
由于配合物的配体种类诸多、结构各异（见表1），所以也衍生出了多种将配体进行分类的方式。以下将对其中几种常见配体的分类方法做简单的介绍[5]。
表1 常见配体的配位原子与配位基团
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1.1.2.1 配体的定义与种类
配体也称为配基，即可以提供电子与中心原子连接的部分微粒（包括原子、分子、离子）。其常见分类方式分类如下。
目 录
1.前言 1
1.1 概述配位化学的发展进程 1
1.1.1 配位化学的发展简史 1
1.1.2 配体与配合物 2
1.1.3 配合物的化学键理论 5
1.1.4 配位化学与金属有机配合物 6
1.2 概述金属有机配合物 6
1.2.1 金属有机配合物的发展历程 6
1.2.2 金属有机配合物的相关研究成果及其应用 7
1.3 本课题研究的内容及研究意义 7
2.实验部分 9
2.1 实验药品与实验仪器 9
2.1.1 主要的实验药品及试剂 9
2.1.2 主要的实验仪器 9
2.2 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的合成 9
3.结果与讨论 11
3.1 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的合成方法讨论 11
3.1.1 研究不同溶剂比的对反应结果影响 11
3.1.2 研究不同反应时间对反应结果的影响 12
3.1.3 研究不同pH值条件对反应结果的影响 12
3.1.4 研究溶剂添加顺序对反应结果的影响 12
3.2 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的红外光谱分析 13
3.3 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的晶体结构解析 14
3.4 配位聚合物[Cd3(az4)6(H2O)2]n的性质探究 20
3.4.1 紫外吸收光谱分析 20
3.4.2 光致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
发光（荧光）性质 22
4.小结 23
参考文献 24
致 谢 26
1.前言
1.1 概述配位化学的发展进程
化学作为一门拥有古老历史渊源的学科，从人类开始利用火时就已经萌芽。随着时代变迁，化学从未停止过自我完善与不断发展的步伐。
在1893年，来自瑞士的化学家维尔纳（Werner）在化学领域开辟了一个全新的研究方向——配位化学。一百多年以来，配位化学的相关理论研究在持续发展着，并日趋完善。越来越多的配位化合物被合成出来，使得配位化学逐渐与生物学、材料科学、物理学等多个不同领域的学科研究交叉在一起，在打破了传统的有机化学与无机化学的鲜明分界的同时将多个理学、工学类学科互相连接[1]，共同发展。
配位化学拥有广阔的可探索的研究天地，因此博得了国内外诸多化学家的青睐。于是，在近百年来的化学发展进程中，配位化学的巨大贡献不容小觑，这也使得配位化学在未来的发展前景被广泛看好。如今，配位化学在研究生命体内金属离子的转运及信号转导机制[2]、中医药领域创新发展[3]、化工石油类反应中的金属有机配合物作为重要催化剂的开发[4]等多个新兴且对人类社会长远发展具有重大实用意义的方面做出了不容忽视的贡献。可以预见的是，配位化学将随着时代的发展不断壮大，继续在人们的日常生活与工业生产等多个方面扮演一个举足轻重的角色。
1.1.1 配位化学的发展简史
世界上最早的一个配位化合物的发现要追溯到三百年前：德国的一名涂料制造工狄斯巴赫（Deesbach）于1704年制得的柏林蓝（即普鲁士蓝、六氰合铁酸钾，其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，可用于治疗铊中毒）。而人类真正开始对配位化合物进行研究的时间则距离第一次发现它要晚上近百年，法国化学家塔索尔特（Tassert）在1798年的一次实验中无意间得到了一种橘黄色的结晶，也就是配合物[Co(NH3)6]Cl3。
随后，塔索尔特对这种物质进行了报道，引起了很多化学家的兴趣，从而使得这一类表现出了奇妙特性的物质拥有了一个统一的名称——络合物，即“复杂的化合物”的意思[1]。至此，配位化学的大门就被[Co(NH3)6]Cl3这把无意中得到的神奇钥匙悄悄打开了。
人们对于这种表现出很多未知特性的络合物的研究从未停止。直到19世纪末至20世纪初，维尔纳接连发表了多篇论文及著作，解释了络合物的与众不同的性质的来源，说明了络合物所含的空间几何构型的内部结构，同时还提出了“配合物”及“配体”等具有独创性的配位化学概念。至此，“维尔纳配位理论”学说已经基本创立成功，这一学说奠定了配位化学日后发展的理论基础，，也帮助维尔纳获得了“配位化学的奠基人”这一殊荣。不过，这一理论仍有未完善的部分——化学家依旧不能解释什么是“副价”。
20世纪之后，配位化学的发展迎来了一段高潮期。西奇维克（Sidgwick）、泡林（Pauling）、贝特（Bethe）等等诸多科学家接连提出了有效原子序数法则、著名的价键理论、晶体场理论等理论学说，使得配合物在其结构性质的研究方面得到了进一步的理论支持和拓展。诸如二茂铁等配合物的接连出现成功打破了传统配位化学的概念，使得金属有机配位化合物领域异军突起，发展迅猛，甚至一举拿下了诺贝尔奖。随后，穴醚的合成又成功引入了超分子化学的概念。
自20世纪中叶以来，随着著名的富勒烯化学的出现及深入研究，配位化合物的发展如日中天。时至今日，配位化合物已成为一个独当一面的，覆盖了多个发展方向的重要研究领域。
1.1.2 配体与配合物
由于配合物的配体种类诸多、结构各异（见表1），所以也衍生出了多种将配体进行分类的方式。以下将对其中几种常见配体的分类方法做简单的介绍[5]。
表1 常见配体的配位原子与配位基团
/
1.1.2.1 配体的定义与种类
配体也称为配基，即可以提供电子与中心原子连接的部分微粒（包括原子、分子、离子）。其常见分类方式分类如下。
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