金属有机配合物
金属有机配合物
M0Fs一般都是用溶剂热法合成的，有研究表明，合成的方法不同得到的MOFs的性能有可能不一样。O．M.Yaghi等采用分步合成和一次性合成制备MOF-500([(Fe304)一(SO4)(BPDC)6(BPE)6]8-[NH2(CH3)2+13H2O·8DMF]，BP—DC为4，4二苯二甲酸，BPE为顺式一1，2-二一4一乙烷吡啶)时发现合成的最终产物在吸氢性能上有所差异，这是因为分步合成的中间产物IRMOP-51([(Fe3O4)(SO4)(BPDC)6(PY)12] 8-[NH2一(CH3) 13H2O·8DMF)，py为嘧啶]不溶，从而阻碍了MOF- 500的合成。进一步的研究还发现，制备过程中MOFs暴露在空气或水中的程度不同，其储氢性能也不同。J．Perles等用溶剂热法合成Sc(BDC)3时用有机酸及其钠盐的混合液为有机配体，并加入O-Phen(邻菲罗啉)来调整溶液的pH值，最后得到了单一相的产物，这可以用来指导我们合成高纯度的MOFs。目前，已有许多研究者在金属离子调节MOFs孔结构方面做了系统的研究，如日本 Myoudaiji大学分子科学学院的Kumagai等人用2一氨基苯甲酸(2一abaH)分别与MCl2·nH2 0(M=Ca、Sr、Ba)桥联生成配位聚合物[Ca(2-aba)2 (H2O)3]、[{Sr(2-aba)2(H 2O)2}·H2O]和[Ba(2-aba)2(H20)]。Rogan等人以2，2’-联吡啶 (dipya)作为有机配体。在对苯二甲酸钠(Na2BDC)溶液中分别与Co(II)、Ni(II)、Cu(Ⅱ)络合，生成立方体的红色晶体Co(BDC)(dipya)·5H2 0、棱镜状的浅蓝色晶体Ni(BDC) (dipya)·5H2O和八面体的绿色晶体Cu(BDC)(dipya)·H2 O。乌克兰Kiev大学无机化学系的Boldog和德
国Leipzig大学无机化学系的Sieler等将4， 4’联哌唑(bpz)分别与Zn2+、Cr2+ 、Cu2+、Co2+等多种金属离子配位，形成形貌不同的一维线性链状聚合物[Cu(bpz)(H20)，(SO4)]H2O、梯形状聚合物[Zn(bpz)。(H20)(NO3)](N)，二维平面格状聚合c0(bpz)ch·2MeOH、层状聚合物[cd(bpz)(NO2)]，三维空间网状聚合物[Cu(bpz)(H2 0)2](ClO3)2·4H2O等十几种络合聚合物。另外，决定配位构型的金属中心的配位数除了受中心原子本身电子结构的影响外，还受配体的大小、齿数和形状的影响。同时，有些配体的电荷环境在电子效应的作用下也会对金属中心的电子结构有所改变。所以，在调控聚合物的网络拓扑结构时，需综合考虑金属中心和有机配体两方面的因素。
金属有机框架在药学的应用
金属有机框架（MOFs）材料很容易用金属离子或金属簇（即：SBU,次级构筑单元）和有机配体通过金属-有机配体键连接在一起。材料的性质由其结构决定，MOFs的基本构造单元是中心金属离子和有机配体，因此开放框架配位聚合物的设计合成可以通过选择合适的金属离子和具有延伸作用的空间配体在分子水平上进行自组装，并通过适当手段对配合物的结构进行调控，来得到结构新颖、性能特殊的MOFs材料。由于MOFs材料高的孔隙率，好的化学稳定性，可再生性，合成过程和仪器简单以及其迷人的框架结构，潜在的实用价值，使其受到了化学工作者的广泛关注。在近十几年里已经成为化学学科中发展最快的领域之一，不过由于结构表征以及性能测试方面的限制，增加了MOFs研究的一些难度，但它仍然具有非常广阔的发展潜力[1-2]。 1. MOFs 的合成方法 M OFs 的合成过程类似于有机物的聚合, 以单一的步骤进行。其合成方法一般有扩散法和水热( 溶剂热) 法。近年来逐渐发展了离子液体热法、微波和超声波合成法等其他合成方法。[3] 在扩散法中, 将金属盐、有机配体和溶剂按一定的比例混合成溶液放入一个小玻璃瓶中, 将此小瓶置于一个加入去质子化溶剂的大瓶中, 封住大瓶的瓶口, 静置一段时间后即有晶体生成。这种方法的条件比较温和, 易获得高质量的单晶以用于结构分析。但该法比较耗时, 而且要求反应物在室温下能溶解。 水热反应原来是指在水存在下, 利用高温高压反应合成特殊物质以及培养高质量的晶体。常温常压下不溶或难溶的化合物, 在水热条件下溶解度会增大, 从而促进反应的进行和晶体的生长。现在, 人们开始将水热法应用到一般配合物的合成中, 使它的内涵和适用范围扩大。首先, 反应温度不再局限于高温, 高于水的沸点10℃即可。其次, 反应介质不再局限于水, 可以全部或部分使用有机溶剂, 称为溶剂热反应。因此, 水热反应和溶剂热反应的操作过程和反应原理实际上是一样的, 只是所用溶剂不同。反应器可以根据反应温度、压力和反应液的量来确定, 常用的有反应釜和玻璃管2 种。 除了传统的扩散法和水热( 溶剂热) 法外, 近年来又发展了离子液体热、微波和超声波等方法。离子液体是一类具有高极性的有机溶剂, 通常在室温或者接近室温时就能以液体形式存在, 而且仅含有离子。它们的溶解性强, 反应过程中蒸汽压低、热稳定性高, 在水热( 溶剂热) 适用的领域离子液体几乎都能适用。近年来, 人们逐渐开始关注离子液体在MOFs 合成中的应用。微波和超声波合成法也具有一些独特的优势, 比如能使产物快速结晶、具有物相选择性、生成产物粒径分布窄及容易控制物相的形态等。 2. 国内外研究现状 Tomic[4]在20 世纪60 年代中期报道的新型固体材料即可看作是MOFs的雏形。在随后的几十年中, 科学家对MOFs 的研究主要致力于其热力学稳定性的改善和孔隙率的提高, 在实际应用方面没有大的突破[5]。真正开始研究金属有机框架化合物（其孔隙率和化学稳定性都不高）的人，是上个世纪90年代初期的Hoskins 和 Robson[6,7]。目前, 国外在开展MOFs 材料的研究方面, 主要有美国密歇根大学Yaghi[8]的研究小组、英国女王大学James[9]的研究小组、Kitagawa[10,11]的研究小组,在这方面已发表的论文有很大一部分是Yaghi 研究小组的工作。国内也有一些科研小组已经开始了这方面的研究, 如中山大学的陈小明等[12,13]、中国科学院福建物质结构研究所的洪茂椿等[14,15]、吉林大学的裘式纶等[16,17]、复旦大学的赵东元等[18,19]、南开大学的程鹏[20]、卜显和[21]以及Li Licun 等[22]。 3. 应用
稀土有机配合物的制备及性能测定实验报告
稀土有机配合物的制备及性能测定 北京化工大学 理学院 姓名： 班级： 学号： 时间：2014.5.8，2014.5.21
一、实验目的 1.了解稀土元素的基本知识。 2.理解光致发光的基本原理。 3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。 4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。 二、实验内容 1.稀土盐的制备和稀土配合物的制备。 2.稀土配合物的荧光光谱测定、紫外光谱测定和红外光谱测定。 三、实验原理 通常稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物，然后在光照或者通电流的情况下，能量通过配体吸收，然后传递给稀土离子，稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。但并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光，只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。能级匹配包含两方面的内容：（1）有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度；（2）稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。 对于稀土Tb的配合物来说，在受到紫外光激发时，一般都是发绿色光。稀土Tb配合物的发射峰一般可观察到4 个，分别在491nm，546nm，586nm和622nm附近。 四、实验仪器和药品 药品：氯化铕（EuCl3·6H2O）和氯化鋱（TbCl3·6H2O），乙酰水杨酸，1，10－邻菲啰啉，乙醇，三乙胺，二氯甲烷 仪器：荧光灯，电磁搅拌，水泵，干燥器，沙板漏斗、抽滤瓶，烧杯、玻璃棒，容量瓶，自封袋，角匙，PH试纸，红外光谱仪、荧光光谱仪和紫外光谱仪。 五、实验步骤 （1）称取1mmolTbCl3·6H2O的晶体+3mmol乙酰水杨酸+1mmol 1,10-邻菲啰啉，分别溶于10mL乙醇中。
金属-有机框架的发展和应用总结归纳
精心整理 金属-有机框架的发展和应用 摘要：近年来，由于金属-有机框架(MOFs)材料特殊的结构使得其在气体储存、催化活性、离子交换、磁性材料、分子和光学性能等方面的潜在用途，MOFs的设计与合成吸引了大家的注意力。当前，已有很多用于制备多种金属-有机框架(MOFs)的方法 和相关理论。本文主要介绍了MOFs 关键词：金属-有机框架，发展，应用 Abstract: In recent years, the of MOFs, and the future tendency. 1绪论 金属-有机框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)又叫金属有机配位聚合物(Metal Organic Coordination Polymers，MOCPs)已经成为一种新型的功能化晶体材料。它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心(金属离子或者金属离子簇)连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。金属-有机框架材料将无机化学和有机化学两种通常视为两种完全不同的化学学科巧妙地结合在一起。根据金属-有机框架材料在空间维度延伸情况将金属有机框架材料分为一维链，二维层，三维空间网络状结构。 金属-有机框架材料的最大特点就是它是一种晶体材料具有超高的孔隙率(高达90％的自由体
积)和巨大的内比表面积(超出6000平方米/克)。而且由于无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节，这些最终促使金属有机框架材料在许多方面有着潜在应用[1]。 2金属有机框架化合物的研究进展 金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks，MOFs)化合物，又称金属-有机络合聚合物(metal-organic coordination polymers, MOCPs)，早在20世纪90年代中期，第一类MOFs就被合成出来，但其孔隙率和化学稳定性并不高。[2]后来，MOFs开始发展，自从1978年始至2006年的剑桥结构数据库 量变化如图2-1所示。 图2-1关于金属- 据统计，自1998年始十年内每年关于MOFs2-2）。 图2-2关于MOFs O. M. Yaghi研究小组在1995年首次提出了Zn(Ⅱ) 化。O.M. Yaghi研究小组合成出来，以MOF-5为原型，Metal-Organic Framework)系列（图2-3）。[5] 结构（与 3.8 ?-28.8 ?，其中，20 ?，这些IRMOF是当时已报导的晶体 后来不断拓展配体，从一个苯环到多个苯环，使配体的长度不断增加，进而增大了其孔容。2004 O连接得到的，其比表面高达4500m2·g-1，年报道的MOF-177[6]就是由大配体均苯三甲酸(BTB)与Zn 4 分子和染料分子。[7]配体继续其超大的孔径使其可以吸附多芳烃的有机分子，甚至还可以吸附 C 60 得到延伸，2010年就合成出了MOF-180和MOF-210等一系列具有清晰孔道的三维晶体结构（图2-4），这些材料的内部孔径可达48 ?，MOF-200的BET比表面可达4530 m2·g-1，Langmuir比表面高达10400 m2·g-1，这个值已经接近了固体材料的极限值。这系列材料都具有很优异的气体（氢气、甲烷、二氧化碳）吸附性能[8]。
稀土配体选择
（1）第一配体 目前为止，已经研究过的稀土有机配合物的配体主要有：各种类型的β-二酮，芳香环化合物，杂环化合物，中性配体有三苯基氧膦、吡啶氮氧化物，大环类有大环聚醚、聚酰胺和多烯化合物等。羧酸类的配体通常是芳香族羧酸，如水杨酸、邻苯二甲酸等。 ①β-二酮类配体 β-二酮类配体有直链的、环状的和具有吡酮环的。由于其所形成的配合物中存在配体到中心离子的高效能量转移，具有很高的发光效率，所以是人们研究稀土有机配合物发光和能量传递过程的重要对象。鉴于稀土-β-二酮配合物具有上述优点，且可在固、液态条件下形成，其在发光材料、新的显示器件和透明塑料显示材料方面都有着广泛的应用。 尹显洪等合成了双β-二酮配体，并与稀土离子Eu3+和 Tb3+形成了双β-二酮配合物体系，研究了该体系的荧光性能，该体系具有良好的荧光特性。刘兴旺等为了研究β-二酮对稀土配合物发光性能的影响，合成了一种新的β-二酮配体，然后将此配体分别与Eu3+和Tb3+反应，并以邻菲啰啉（Phen）为小分子配体，合成了两种新的三元稀土配合物，研究表明 β-二酮配体对配合物的荧光性能有较大的影响。邓崇海等合成了一种新型的双β-二酮配体并与Eu3+形成了配合物，实验表明该配合物是一种很好的发光材料。 ②大环配体 冠醚、穴醚等离子载体化合物是稀土-大环配合物中的主要有机配体，所形成的配合物是超分子配合物。超分子配合物指的是通过氢键、静电、分子间作用力等使配合物的配体之间形成一种特殊的大分子结构。目前，对于发光镧系超分子的研究，进展最快、成果最丰富的领域是镧系元素。另外，超分子大环配合物也能与异核配合物产生多核间的浓聚效应，从而发射出强的荧光。 ③有机羧酸类配体
金属有机框架物的分类
金属-有机框架化合物的分类 金属-有机框架化合物（MOFs）发展十分迅速，每年都有大量的新型配合物被合成报道，种类繁多。MOFs的分类方法也是多种多样。目前，主要的是根据配合物框架结构的空间维度、配体类型、中心金属离子的不同，划分不同种类。 根据配合物框架结构的空间维度不同，通常情况下，MOFs可以分为：一维、二维和三维结构的框架化合物。其中，一维结构框架物是指结构只能沿着空间某一方向无限延伸的配合物，常见的结构类型有：直线链、Z字型链、正弦型链、管状、螺旋链、梯子型、铁轨型等。二维结构框架物一般是指MOFs结构在空间上只能以面的形式无限延伸，常见的结构类型有：正方形或长方形格子、砖墙型、鲱骨型、蜂窝型、Kagomé格子型等。三维结构框架物通常是指MOFs结构可以在空间三个方向都能无限延伸，该类型的MOFs种类繁多，结构复杂。简单立方型、金刚石型、八面体型、类分子筛型等结构类型属于三维结构。 对于结构复杂的MOFs结构，通常利用拓扑学方法进行分析。即根据分子构件的化学和结构信息，将复杂的框架结构简化为节点(node)和连接(linker)，形成容易分析的网络拓扑。通常情况下，简单对称的SBUs与二连接或者三连接配体自主装形成的拓扑结构是明确的。例如：在MOF-5的结构中，八面体的Zn4O(CO2)6 SBUs简化为6-连接点与对苯二甲酸连接，形成具有六配位顶点(6-c)的简单立方网络。在HKUST-1中，桨轮形的SBUs Cu2(CO2)4可以简化为4-节点，三羧酸配体可以看做是3-节点，所以形成了T d八面体结构。这种抽象的分析方法，也适合应用于其他的MOFs结构。 根据配合物中所含配体的不同，将MOFs又可以粗略分为三大类：含氮杂环类配体构筑的MOFs、有机羧酸类配体构筑的MOFs、含氮氧混合类配体构筑的MOFs。根据配合物中所含中心金属离子的种类不同，MOFs又可以分为过渡金属配合物、稀土金属配合物等。
有机稀土配合物的合成及其荧光特z征
有机稀土配合物的合成及荧光特征 王彦飞刘宇韬胡婧 （中南大学化学化工院应化1302班1502130220） 摘要：稀土光致发光配合物是一类具有独特性能的发光材料，具有荧光单色性好，发光强度高等优点。本实验采用络合法，在常温条件下，EuCl3与C6H5COOH按1:3的比例反应生成Eu(C6H5COO)3二元配合物，按n(Eu3＋):n(苯甲酸)：n(phen)＝1:3:1摩尔比例反应生成苯甲酸-邻菲咯啉-铕三元配合物。在260nm的紫外光激发下测定其荧光光谱。通过分析两配合物的荧光光谱知：三元配合物的荧光强度大于二元配合物的荧光强度,可用引入第二配体的方法来提高Eu3+的发光强度。 关键词：苯甲酸铕；邻菲啰啉；荧光光谱；发光强度；稀土配合物； 前言：聚稀土元素是指周期表中ⅢB族，21号元素钪(Sc)、39号元素钇(Y)和57～71的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，共17个元素。由于稀土离子具有独特的结构和性质，使其与适当的有机配体配合后发出的荧光兼有稀土离子发光强度高，颜色纯和激发能量低，荧光效率高等优点。 稀土光致发光配合物是一类具有独特性能的发光材料，它的荧光单色性好，发光强度高，因此受到了人们的重视。早在20世纪80年代中期，前苏联地Golodkova LN等人已经研制出了保温大棚膜的稀土光转换剂。它能吸收97％的200－450nm的紫外光，并能将其转换为500－750nm的红橙光。稀土离子Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)和Dy(Ⅲ)发射线状光谱，属于4f 层电子跃迁发射，但都较微弱。但是当它们与含芳环的有机配位体形成二元或三元配合物时，受激发的配位体的能量可能转移给金属离子，然后由激发态的金属离子返回基态而发出强的荧光，例如稀土芳香族有机羧酸配合物就是一类性能良好的发光材料。近代以来，稀土有机配合物由于具有发光强度高和稳定性较好的优点，越来越引起人们的广泛关注。本试验以苯甲酸、邻菲啰啉为配体，研究了铕的二元、三元配合物的合成和荧光性能。 1实验材料 主要仪器：DF-101S集热试恒温加热磁力搅拌器（郑州长盛公司）；SHB-ⅢA循环水式多用真空泵（郑州长盛实验仪器有限公司）；F-2500荧光分光光度计；烘箱。 主要试剂：邻菲罗啉（天津市大茂化学试剂厂），36%-38%的盐酸，氢氧化钠，苯甲酸钠，邻菲啰啉(phen)，pH试纸，无水乙醇。 2实验方案 2.1实验原理 （1）Eu（Ⅲ）配合物的制备
金属有机框架物简介
金属-有机框架化合物简介 金属-有机框架化合物(Metal-Organic Frameworks，MOFs)通常是指以有机配体为连接体(linkers)和以金属离子或簇为节点(nodes)，通过配位键组装形成的具有周期性结构的配位化合物。由于MOFs材料在荧光、催化、气体吸附与分离、质子导体、药物运输等方面具有潜在的应用价值，近十几年来，发展非常迅速，大量结构新颖的MOFs被不断的设计合成出来。随着现代配位化学和晶体工程的发展，MOFs之间的键合作用已经不再仅局限于配位键作用，还囊括了其他作用力，比如：氢键作用，范德华力，芳香环之间的π-π作用等。这些丰富的作用力使得MOFs结构和功能更加多元化、复杂化。近几年来，计算机技术和仿真技术被应用到MOFs的研究中，在它们的帮助下，越来越多的新型MOFs材料不断的被合成出来。 与传统的多孔材料相比，MOFs材料的优势在于结构和功能的可设计性和调控性。在理想情况下，通过合理设计配体和选择金属离子构筑的次级构建单元(SBUs)，就可以合成目标结构和功能的MOFs。虽然，目前每年有很多结构新颖性能特别的MOFs被合成报道，然而，在很多情况下，看似合理的设计，却很难实现。这与MOFs的自主装过程有关。在MOFs的合成过程中，除了配体和金属离子的影响外，还有其他的影响因素，比如：反应温度、溶剂、pH值、压力、配体和金属盐的比例与浓度等，每一个反应条件的改变，都有可能影响MOFs 的自主装过程，从而影响MOFs的结构，进而可能影响MOFs的性能。 总之，在通常情况下，根据金属离子构筑的SBUs和有机配体的几何构型可以预测MOFs最终的框架结构。例如：平面方格结构可以通过4-连接平面构型SBU和直线型2-连接配体形成，如：MOF-118；类金刚石结构则可以通过四面体构型的4-连接SBU和直线型2-连接配体形成；立方结构框架则可以通过6-连接的SBU和直线型2-连接配体形成，如：MOF-5；T d八面体结构可以通过3-连接配体和轮桨状的4-连接SBU构筑，如：HKUST-1 (Figure1.1)。
金属有机框架物的合成方法
金属-有机框架化合物的合成方法 金属-有机框架化合物（MOFs）的合成方法有很多种，常规的合成方法有扩散法(包括气相扩散、液相扩散和凝胶扩散)、挥发法以及水热/溶剂热等。随着配位化学和材料化学的发展，超声合成法，离子液法，固相反应法，升华法、微波合成法和双相合成法等新兴的方法也已经应用到MOFs材料的合成中。各种不同的合成方法都有其自身的优势和不足，例如：微波合成法使用微波作为合成手段，在十几分钟或者几十分钟内就可得到金属配合物，省时高效。但是由于反应时间较短，得到的晶体往往较差，不能通过X-射线单晶衍射测定其结构。应用不同的合成方法，可能会形成不同结构的配合物。因此，合成方法的选择对MOFs 的合成非常重要，甚至会影响其结构和性质。 方法一：挥发法 挥发法是合成金属配合物最传统、最简单的方法。即将有机配体和金属盐均溶解在良性溶液中，放置，通过溶剂挥发，析出晶体。 方法二：扩散法 (a) 界面扩散法：将有机配体和金属盐分别溶于两种密度相差较大的溶剂中，缓慢地将密度较小的溶液，铺在密度较大的溶液液面之上，密封。在界面附近，通过溶剂扩散，配合物晶体就可能在溶液界面附近生成。 (b) 蒸汽扩散法：将有机配体和金属盐溶解在良性溶剂中，用易挥发性的不良溶剂，比如：乙醚、戊烷、己烷、丙酮等，扩散至良性溶液中，以降低配合物溶解度而生成配合物单晶。 方法三：水热/溶剂热合成法 水热/溶剂热合成法是目前合成MOFs的最有效途径。水热/溶剂热合成法是指：将配体、金属盐以及反应溶剂等反应物一起放入反应容器中，在高温高压下(一般在3000C以下)，各组分溶解度的差异被最小化，以及溶剂的粘度下降而导致扩散作用加强，使得配合物趋于结晶，析出。在常温常压下溶解度较小的大骨架有机配体，非常适合水热/溶剂热法。通常情况下，该方法合成的晶体与室温下的反应相比，更容易生成高维的框架结构。根据水热/溶剂热方法合成过程中
稀土配合物研究进展总结
稀土元素 稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素。根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外划分为三组：La-Nd为轻稀土，Sm-Ho为中稀土，Er-Lu加上Y为 重稀土。稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带，更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体（NCS）的谱带宽度更窄。这是由于发射激发态和基态具有相同的fn电子结构，并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。同样的原因，稀土离子的发射波长不受环境影响，不像有机荧光团，它们会随溶液性质[3]或pH值而改变发射波长。镧系稀土离子在可见和紫外光谱范围内具有很小的吸收系数，故无机稀土发光材料的发光强度低。有些有机配体吸光系数比较高，与稀土离子配位后，配体分子（天线） 在靠近稀土离子的位置使其敏化，通过天线效应提高了稀土离子的发光强度，这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。羧基可以多种方式与稀土离子络合，同时具有芳香环的羧酸类配体，它们在结构上具有刚性和稳定性，已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性 稀土配合物的配位特性 配体中含有负电荷的氧原子时，一般可以形成较稳定的稀土配合物。N-酰化氨基酸 一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位，而氨基中氮与酰基中氧都不参与配位[4]。对于稀土离子来说，H2O也是一种很强的配体，与稀土离子的络合能力比较强。在选择配体时，不能选择比水配位能力弱的配体，因为水会与配体竞争配位，因此要选择在极性比较弱的溶剂中反应。而含有羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液中析出相应的稀土配合物，但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子，而含配位水的稀土配合物的脱水是非常困难的[5]。 稀土配合物中稀土离子的配位数一般比较高，主要是由稀土离子较大的半径和以离 子型为主的键型特点决定的。当稀土离子与配体的相对大小合适的情况下，形成的稀土 配合物中的稀土离子一般都是八或者八以上配位的。配合物中稀土离子的价态一般为正三价，含有的正电荷较高，如果从电中性的角度看，为了满足电中性，稀土离子也容易形成较高配位数的比较稳定的稀土配合物。弱碱性的配位原子如含N原子的联吡啶和邻菲啰啉等中性配体，它们作为第二配体时，也可以与稀土离子配位[5]。。 稀土有机配合物在光伏器件中的应用
金属有机框架化合物
手性金属有机框架材料（MOFS）的研究 早在上个世纪90年代初期Hoskins 和Robson[1,2]已经开始研究金属有机框架化合物（其孔隙率和化学稳定性都不高）。由于MOFS材料高的孔隙率，好的化学稳定性，可再生性，合成过程和仪器简单以及其迷人的框架结构，潜在的实用价值，使其受到了化学工作者的广泛关注。在近十几年里已经成为化学学科中发展最快的领域（图1），不过由于结构表征以及性能测试方面的限制，增加了MOFS研究的一些难度，但这并不会影响他以后的发展，它仍然具有非常广阔的发展前景[3]。 1-12分别代表2000-2011年 所谓金属有机框架（metal-organic-frameworks）就是指由金属离子或金属簇与含有O、N 原子的有机配体(大部分是吡啶，芳香羧酸类的配体)自组装而成的具有周期性网络结构的配位聚合物[4]，它与高分子聚合物，无机聚合物及碳基材料不同，它具有许多优点，一，由于是由有机配体和金属离子组成，所以它无形中将有机化学，无机化学，配位化学等多个学科联系起来；二，由于是晶体化合物，所以具有高度的有序性、良好的热稳定性及化学稳定性；三是结构能够具有高度的可设计性；四，通过对有机配体的修饰，可以对孔道及表面进行功能化修饰，使其能够满足选择性吸附、催化或实现多功能化[5]；五，金属有机框架化合物的合成比较简单，金属与羧酸或氮杂环反应比较容易。 至今大多数MOFS使用的芳香族的羧酸都是多酸，它们的配位模式多种多样，由于反应过程中环境条件的不同，配位的方式也有所不同（图2：以联苯二酸为例）。吡啶类的配位模式比较单一（4,4'-联吡啶），且配位能力与羧酸相比弱一些，构筑的框架结构热稳定性能比羧酸的差一些，因此很多框架材料是用羧酸和吡啶类的混合双配体来做的。
稀土配合物抑菌作用探究进展
稀土配合物抑菌作用的研究进展 潘洁明 广西玉林师范学院 摘要：稀土元素是21世纪具有战略地位的元素、凭借其独特的光、电、磁等物理化学特性,广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。[1] 最近几年,新型稀土抗菌材料,由于其具有毒副作用小、低毒、热性能好以及广谱抗菌活性,越来越受到人们的关注。我国稀土含量丰富,约占世界稀土资源总量的80%。[2] 近年来,因为稀土元素及其配合物具有独特的生理生化特性,同时还有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤的功效,稀土配合物不断被合成并应用于生物、医药领域中。稀土的作用机理倍受关注。现在，人们已逐渐认识和证实稀土离子具有抑菌作用，但是,稀土离子的抑菌作用不强,较常用的抗生素、消毒剂、化学杀菌剂弱,而且低浓度的稀土对有些菌的生长没有抑制作用。人们从稀土元素和配合物对细胞壁、生物膜、蛋白质、遗传物质的影响等方面,对其抑菌机理和研究方法进行了总结,综述了稀土离子及其配合物对微生物生长产生的抑制作用。 关键词：稀土元素，配合物，抑菌作用，机理，研究方法 稀土元素(Rare-Earth),其特征是内层的4f电子轨道里一个一个的往里填充电子,元素包含处于化学元素周期表里IIIB族的原子序数为57—71的15个稀土元素(La镧、Ce饰、Pr镨、Nd钱、Pm钷、Sm衫、Eu铕、Gd礼、Tb斌、Dy镝、Ho钬、Er辑、Tm链、Yb镱、Lu镥),用Ln代表;另外,III B族的钪(^'Sc)和紀(39Y),由于这两种金属元素的化学性质与镧系元素的化学性质类似,因此,人们常常将Y和Sc与镧系元素归于在一类,统一称之为稀土元素,一般公认稀土元素一共有17种。.因其性质上的微小差异,又划分为轻稀土(铈组元素)和重稀土(钇组元素)两个部分。[3] 20世纪以来,稀土在生物领域的应用研究日益受到关注,取得了显著的成绩,其包括用于抗炎、抗菌和抗凝血等医药及植物抗病等领域。[4] 概述有机稀土抑菌方面的研
化学专业英语之有机金属化合物——金属配合物
化学专业英语之有机金属化合物——金属配合物 ORGANOMETALLICS—METAL π COMPLEXES Metal π complexes are characterized by a type of direct carbon-to-metal bonding that is not a classical ionic, σ, or πbond . Numerous molecules and ions, e.g., mono- and diolefins, polyenes, arenes, cyclopentadienyl ions, tropylium ions, andπ-allylic ions, can form metal πcomplexes with transition-metal atoms or ions. These are classified as organ metallic complexes, because of their direct carbon-metal bond, and as coordination complexes, because the nature and characteristics of the TT ligands are similar to those in coordination complexes. In 1827, Zeise reported that ethylene reacts with platinum (II ) chloride to form a salt K (C 2H 4 )PtCl 3 (l), but it was not until after the elucidation of the structure of ferrocene (2) in 1953 that attention was redirected to Ziese's salt, which was the first reported metal π complex. Generally, metal TT complexes can be classified into three main groups; olefin-, cyclopentadienyl-, and arene-metal π complexes; mixed complexes are categorized according to structural or chemical analogies within these groups. Allyl π complexes are designated as olefin πcomplexes in this review. Study of metal πcomplexes has contributed to the elucidation of the mechanisms of Ziegler-Natta polymerization, the oxo reaction, and catalytic hydrogenation, and to the development of the Wacker process which is used for the oxidation of olefins1.
手性樟脑酸类金属有机框架材料的合成与结构研究【开题报告】
开题报告 应用化学 手性樟脑酸类金属有机框架材料的合成与结构研究 一、选题的背景与意义 配位聚合物的研究，不仅沟通了无机化学与有机化学的研究，而且集基础研究与应用研究于一体。近年来，这一领域已经成为国际无机化学、晶体化学和材料化学等学科的前沿课题，具有广阔的研究空间和潜在的应用价值。手性金属有机框架作为配位聚合物的一个重要分支，因其在选择性催化、分子识别、光电、磁性、主客体交换及分子导体方面具有潜在的应用而引起了化学工作者们的关注，成为近年研究的热点。然而目前报道的具有单一手性多孔的金属有机框架结构还不多。本论文主要研究利用手性配体构筑单一手性的金属有机框架。我们重点研究以手性的樟脑酸为配体，通过添加不同的辅助配体以增大框架结构内孔的大小，水热条件下合成出五种结构新颖、单一手性多孔的金属有机框架。为了进一步增大配合物内孔的大小并引入功能性基团，以期得到功能更新颖的化合物，我们选用杂多酸作为模板合成了一种新的稀土金属有机框架。 手性配位聚合物因其在催化不对称合成、分子识别和手性拆分等方面的应用,而成为当前金属有机配位聚合物研究领域中的热点课题之一。手性配体的选择与设计是手性配位聚合物研究中永恒的课题。一些天然的手性分子，如氨基酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、扁桃酸、葡萄糖二酸等都得到了广泛的研究。樟脑酸是一种含有两个手性碳原子的二元羧酸，具有丰富的配位模式和立体构型。利用其构筑手性配位聚合物材料尚未得到充分的研究。 本项目旨在利用手性樟脑酸，以及吡啶类配体作为辅助手段，与金属离子组装成具有新颖结构的手性金属配位聚合物。通过改变辅助配体的长度、刚柔性，以及调节反应条件等手段来控制化合物的结构，最终制备出有应用前景的新型手性多孔配位聚合物材料，有着重要的学术意义 一、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 探索手性樟脑酸类金属有机框架材料的合成方法，研究反应物比例、反应温度、溶剂、pH值、反应时间等因素对产物的影响。培养化合物单晶，用于X-射线衍射结构分析，并进行光谱表征和热稳定性测试，对其谱图数据有着准确的分析说明。 本项目旨在利用手性樟脑酸，以及吡啶类配体作为辅助手段，与金属离子组装成具有新颖结构的手性金属配位聚合物。通过改变辅助配体的长度、刚柔性，以及调节反应
稀土有机配合物的制备和性能研究实验报告
稀土有机配合物的制备及性能测定 一、实验目的 1.了解稀土元素的基本知识。 2.理解光致发光的基本原理。 3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。 4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。 二、实验原理 1.基本知识简介 由于稀土元素具有优异的物理和化学性能，特别是具有优异的光电磁和催化性能，已经在国民经济和现代科学技术的各个领域得到了重要的应用，所以稀土元素被誉为新材料的宝库。我国是稀土资源大国，仅目前发现的包头稀土储量就占世界稀土含量的90％以上，对稀土资源进行深度加工制成高附加值的新型功能材料具有重要的意义。尤其是徐光宪院士稀土分离技术的工业化使得稀土的价格大大下降，这更为稀土的发展创造了优越条件。 ☆稀土元素的发光 稀土元素在元素周期表中主要包括从57－71号的15种元素（La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu），也包括21号Sc和39号Y元素。对于前面15种元素来说，都含有4f轨道，具有镧系收缩现象。稀土离子因为存在着4f轨道，所以能级结构非常复杂，有些能级之间的跃迁就会产生发光现象。单独的稀土离子一般来说很难发出较强的光，通常都是稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物。然后在光照或者通电流的情况下，能量通过配体吸收，然后传递给稀土离子，稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。 因为稀土离子各自都有不同的能级结构，所以并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光。只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。能级匹配包含两方面的内容：（1）有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度；（2）稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。 ☆基态和激发态 基态是指分子的稳定态，即能量最低状态，当一个分子中的所有电子的排布完全遵从构造原理（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）时，分子处于基态（ground state）。如果一个分子受到光的辐射使其能量达到一个更高的值时，这个分子被激发，分子中的电子排布不完全遵从构造原理，这时的分子处于激发态（excited state）。激发态是分子的一种不稳定状态，其能量相对较高。一个态的性质可以用光谱项2S+1L J来表示。2S+1称为多重性或者多重态，表示态的自旋状态，L和J分别为角动量量子数和总量子数。绝大多数有机化合物为闭壳层分子，总自旋S＝0，2S＋1＝1，也就是说绝大多数有机分子的基态是单重态（singlet state）。氧分子的基态是三重态，是一个例外。单重态一般用S来表示，基态单重态一般用S0表示。分子受到激发后，其中一个电子从低能量轨道被激发到高能量轨道上，这个过程称为“跃迁”。电子跃迁到高能量轨道后，激发态的自旋状态有可能出现不同于基态的情况。如果此时的有机分子被激发时电子自旋没有改变，则激发态分子的总自旋仍为零，分子仍然为单重态，这时称之为激发单重态。依据能量的高低，分别用S1，S2，S3 等来表示。如果有机分子被激发时跃迁的电子自旋发生了翻转，则分子中电子的总自旋S＝1，这是分子的多重性为2S＋1＝3，此时的分子为激发三重态（triplet state）。依据能 量的高低，分别用T1，T2，T3等来表示。
金属-有机框架的发展和应用
金属-有机框架的发展和应用 摘要：近年来，由于金属-有机框架(MOFs)材料特殊的结构使得其在气体储存、催化活性、离子交换、磁性材料、分子和光学性能等方面的潜在用途，MOFs的设计与合成吸引了大家的注意力。当前，已有很多用于制备多种金属-有机框架(MOFs)的方法和相关理论。本文主要介绍了MOFs的研究进展、应用，概述了MOFs未来的趋势。 关键词：金属-有机框架，发展，应用 Abstract: In recent years, the design and synthesis of Metal-Organic Frameworks (MOFs) have attracted great interest due their potential use as gas storage, catalysis activity, ion exchange, magnetism, molecular, and optical properties. Currently, varied methods and theories have been used for the formation of metal-organic frameworks (MOFs). This paper mainly introduces the development and application of MOFs, and the future tendency. Keyword: Metal-Organic Frameworks; Development; Application 1绪论 金属-有机框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)又叫金属有机配位聚合物(Metal Organic Coordination Polymers，MOCPs)已经成为一种新型的功能化晶体材料。它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心(金属离子或者金属离子簇)连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。金属-有机框架材料将无机化学和有机化学两种通常视为两种完全不同的化学学科巧妙地结合在一起。根据金属-有机框架材料在空间维度延伸情况将金属有机框架材料分为一维链，二维层，三维空间网络状结构。 金属-有机框架材料的最大特点就是它是一种晶体材料具有超高的孔隙率(高达90％的自由体积)和巨大的内比表面积(超出6000平方米/克)。而且由于无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节，这些最终促使金属有机框架材料在许多方面有着潜在应用[1]。 2金属有机框架化合物的研究进展
中南大学有机稀土配合物的合成及荧光特性
中南大学 有机稀土配合物的合成及 其荧光特性 学院名称：化学化工学院 、
有机稀土配合物的合成及其荧光特性 一、实验目的 1.掌握苯甲酸铕、苯甲酸－邻菲咯啉－铕三元配合物的制备方法； 2.了解苯甲酸铕、苯甲酸－邻菲咯啉－铕的荧光性质； 3.了解三元配合物第二配体的协同效应。 二、背景知识及实验原理 稀土有机配合物发光是无机发光、有机发光与生物发光的交叉学科，有着重要的理论研究意义及应用价值。稀土铕、铽配合物具有荧光强度高，单色性好，耐候性强和不易被氧化等优点，越来越受到人们的重视。以苯甲酸、邻苯二甲酸为配体的稀土配合物的合成及荧光性能已有较多研究，并且以二羧酸为桥联配体，可更有效地传递能量。 在20世纪80年代中期，前苏联地Golodkova LN等人已经研制出了保温大棚膜的稀土光转换剂。它能吸收97％的200－450nm的紫外光，并能将其转换为500－750nm 的红橙光。近年来，稀土有机配合物由于具有发光强度高和稳定性较好的优点，越来越引起人们的广泛关注，其应用研究非常活跃。稀土配合物发光机理在于有机配位体将所吸收的能量传递给稀土离子，使其4f电子被激发产生f-f电子跃迁并发光，例如铕β－二酮配合物是发红光的荧光材料，主要产生5D0－7F2的跃迁。这种发光材料能吸收太阳光中的紫外光并转换为可见光，将其添加到塑料膜中能改善光质，更好地利用太阳能。 这种铕的配合物在365nm高压汞灯下观察有明亮的红色发光。从荧光的激发与发射光谱结果来看，配合物激发态处于长波紫外范围，这是配体的吸收，由于配合物是个大的共轭体系，所以π－π*吸收强度特别高，吸收的能量通过分子内能量传递，使中心离子Eu3＋发出强的红光。 金属离子与有机配体的配位反应： EuCI3+3C6H5COOH Eu(C6H5COOH)3+3HCI Eu(C6H5COOH)3+phen Eu(C6H5COOH)3 phen 三．仪器与试剂 试剂：36%-38%的盐酸，氢氧化钠，苯甲酸(或苯甲酸钠)，邻菲咯啉(phen)，pH试纸(或ph计)，无水乙醇。 仪器：荧光分光光度计，恒温磁力搅拌器，烘箱，减压抽滤装置，烧杯，温度计，移液管等。
有机稀土配合物
有机稀土配合物的合成及其荧光特征 彭亮1，黄琪2，董建洋2，何沐恩2 ，朱雷2，曾继森2，黄健涵2 （中南大学化学化工学院应用化学系，湖南，长沙，410083） 摘 要：本文论述了Eu 2O 3与苯甲酸钠按1:3的比例制备了苯甲酸铕的实验,及以 1:3:1的Eu 3＋、苯甲酸和邻菲咯啉（phen ）进行了苯甲酸－邻菲咯啉－铕三元配合物的制备，对其荧光性能进行了分别测试。 Abstract: in this paper, through Eu2O3 prepared the benzoic acid and sodium benzoate 1:3 according to the proportion of europium,and with 1:3:1 Eu3 +, benzoic acid and its adjacent Philippine luo Lin (phen) benzoic acid - adjacent Philippine luo Lin - europium preparation of ternary complexes. 关键词：苯甲酸铕 苯甲酸和邻菲咯啉（phen ） 荧光性能测试 1. 前言 稀土元素是指周期表中ⅢB 族,21号元素钪(Sc)、39号元素钇(Y)和57～71的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素。由于稀土离子具有独特的结构和性质,使其与适当的有机配体配合后发出的荧光兼有稀土离子发光强度高,颜色纯和激发能量低,荧光效率高等优点。近年来,稀土元素作为光学高新材料的价值和应用日益受到广泛的关注[1]。 稀土元素的显著特点是大多数稀土离子含有能级相近且未充满的4f 电子,并且4f 电子处于原子结构的内层,受到5s25p6电子对外场的屏蔽,因此其配位场效应较小,其中,除La3+,Lu3+之外的镧系离子的4f 电子可在7个4f 轨道之间任意分布,从而产生各种光谱项和能级,而由于稀土元素位于内层的4f 电子可以在不同能级之间进行跳跃,从而产生了大量的吸收和荧光光谱信息[2] 。 本文通过Eu 2O 3与苯甲酸钠制备了苯甲酸铕，以Eu 3＋、苯甲酸和邻菲咯啉 （phen ）进行了苯甲酸－邻菲咯啉－铕三元配合物的制备。通过它们的荧光性能测试发现苯甲酸－邻菲咯啉－铕三元配合物的发光性能要优于苯甲酸铕。
抗癌有机金属配合物综述
抗癌金属配合物的综述 无机化学2013级康玲313070301001 摘要：综合评述近年来铂配合物,有机锡配合物,有机锗化合物,茂钛衍生物及稀土配合物不同金属配合物在抗癌药物中的研究应用新进展,同时还对金属配合物的抗癌机理进行初探。 关键词:金属配合物; 抗癌药物; 抗癌机理; 综述 癌症是仅次于人类第二大死因（心脑血管）的严重危害人类健康的主要威胁[1]。根据世界卫生组织曾披露的癌症发展趋势表明,预计2015年发达国家癌症死亡人数将为300万人,发展中国家为600万人,全年预计死亡人数达900万人。专家预计癌症将成为未来人类的第一杀手。化疗是治疗癌症的重要手段，但是其毒副作用较大,于是寻求高效、低毒的抗癌药物一直是人们孜孜以求、不懈努力的奋斗目标。自从首次报道顺铂具有广谱抗癌活性以来,这一领域的研究引起了人们的极大关注,相继合成出了许多具有抗癌活性的金属化合物,其中包括某些新型铂配合物,二烃基锡衍生物,有机锗化合物,茂钛衍生物以及稀土配合物等。 1铂配合物 第一代顺铂抗癌药物顺铂[cis-二氯二氨合铂（Ⅱ）]，（cis2dichloro2diammineplatinum（II））的俗称，其抗癌作用是美国生理学家 B. Rosenberg 于1965年偶然发现的。顺铂为平面四边形结构的配合物。其抗癌作用机制和传统的有机药物有所不同。通过大量的研究,人们初步认为其机理大致为:跨膜运转,水合离解,靶向迁移和作用DNA。顺铂具有强大的抗癌活性，是一个高效、广谱的抗癌药，并且已成功用于卵巢癌和睾丸癌的治疗，现在临床采用的联合化疗方案中，70%~80%的方案以顺铂为主药或有顺铂参与配伍[2]。尽管第一代顺铂配合物具有强烈的抗癌作用,但由于其毒性大等不足而限制了它的应用。第二代顺铂药物，卡铂[1，1- 环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)] （或称碳铂），由美国Squibb- BristolMyer、英国癌症研究所和JohnsonMatthey 公司合作开发出来的第二代铂族抗癌药物。其作用机理与顺铂相同,虽然其化学稳定性好,毒性小,但是它与顺铂有交叉耐药性。主要应用在治疗晚期头颈部癌、小细胞肺癌等方面。奈达铂