配位聚合物的研究进展

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联苯四羧酸基配位聚合物的结构与性能的研究进展

度的相邻羧基与金属连接形成独特的羧酸-金属链，再通过进一步连接形成更高维数的结构[31]。2005 年，美国德克萨斯大学陈邦林等 [32] 以
了更详细的研究联苯四羧酸基配位聚合物，从以下
几个方面进行介绍。
1.1 基于不同金属离子连接的联苯四羧基配合物 1.1.1 单金属 Cd 连接的联苯四羧基配合物
感[6-7]、气体吸附和分离[8-9]、催化[10]、有机染料的吸附[11]、药物传递和肿瘤治疗[12-13]等领域。影响配位聚合物组装的因素有很多，例如：金属离子、有
收稿日期：2021-03-05 基金项目：国家自然科学基金项目(21401010)；辽宁省教育厅项目(LJ2020008) 作者简介：迟杰(1997-)，女，辽宁丹东人，硕士生。
(b) 配合物 1 的二维结构图
图 1 配合物 1 的晶体结构示意图
1.1.2 单金属 Co 连接的联苯四羧基配合物
羧基可以完全或部分去质子化，能与不同种类的金
钴离子具有多变的配位模式，是构筑配合物的
属离子配位。其羧基上的端氧原子不共面，可以在重要金属节点。在联苯四羧酸配体中，具有不同角
不同的方向上连接金属离子或金属簇，获得不同维度的配位聚合物。此外，芳香环上的 π-π 堆积的相互作用使形成的配位聚合物具有良好的稳定性，为
3,3',5,5'-联苯四羧酸(H4bptc)作为一种对称的多羧酸基配体[20]，具有 4 个羧酸基团，可产生不同的
{[Cd2(bptc)(H2O)6]·2H2O}n(1)。配合物 1 属于正交手性 C222 空间群，2 个 Cd2+均采取七配位，由 2 个双
齿螯合羧基和 3 个水分子形成双锥几何构型。此外， Cd2+通过与 bptc4−阴离子连接，最终形成了二维的结构(图 1[30])。

镧系金属配位聚合物的应用

镧系金属配位聚合物的应用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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配位聚合物的应用与进展

配位聚合物的应用与进展王雄化学化工与材料学院应用化学1班 20133443摘要：配位聚合物是由金属和有机配体自组装而形成的, 具有独特的空间几何构型, 在非线性光学材料、气体吸附、手性拆分和催化、分子磁性材料、超导材料, 微孔材料等诸多方面都有广阔的应用前景。

本文介绍了配位聚合物的分类，列举了金属-有机骨架(MOFs)等功能型配位聚合物的研究进展,并对配位聚合物的发展前景作了展望。

关键词：配位聚合物；有机配体；合成方法；应用；催化引言：配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维，二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。

近年来，配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。

配合物有无机的金属离子和有机配体，因此它兼有无机和有机化合物的特性，而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。

配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一，它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域，它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义，同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。

并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。

配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。

配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。

材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。

功能材料种类繁多，功能各异，其共同的特点和发展趋势是：(1) 性能优异；(2) 分子化；(3) 巨大的应用前景。

金属有机光电磁材料综合了这几方面特点，将发展成为新一代材料，其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。

金属有机多孔配位聚合物的研究进展

金属有机多孔配位聚合物的研究进展多孔材料在物质分离、气体储存和异相催化等领域有着广泛的应用。

传统的无机多孔材料包括硅藻土和沸石等天然多孔材料和名目繁多的（如，活性炭、活性氧化铝、蛭石、微孔玻璃、多孔陶瓷等）人工多孔材料。

天然无机多孔材料的结构类型有限，人造无机多孔材料虽然可克服这一缺点（通过改变制备工艺，人们可以制备从微孔、中孔到大孔等各类多孔材料），但是人造多孔材料的缺点是无法获得均匀孔结构。

近年来"无机!有机杂化配合物作为一种新型的多孔材料引起了人们的广泛关注。

人们将这种配合物定义为金属有机类分子筛"其孔洞处在纳米的数量级" 又称纳米微孔配位聚合物，这类材料的功能可以通过无机物种或有机桥联分子进行调节，过渡金属可以将其还原转化为沸石性主体，从而产生一些有趣的具有磁性和光谱特性的孔洞，而有机物质可以调节孔道尺寸、改变孔的内表面，还具有化学反应性或手性，可以弥补传统分子筛的许多不，在异相催化、手性拆分、气体存储、离子交换、主客体化学、荧光传感器以及光电磁多功能材料等领域显示出良好的应用前景。

和无机多孔材料相比，这类分子材料具有（1）结构多样性：MOFs是由金属离子（node）和有机配体（linker或spacer）通过配位键形成的配位聚合物，有机配体分子的多样性和金属离子配位几何的多样性导致了它们构成的配位聚合物结构的多样性（2）分子设计和分子剪裁的可行性：调节有机配体的几何性质和选择不同配位几何的金属离子可调控配位聚合物孔的结构（3）制备条件温和：在常压或几十个大气压，200度左右或更低的温度下反应等优点，因而对MOFs 的研究备受化学和材料科学工作者的关注。

由于配位聚合物的形成可以看作具有各自配位特征的配体和金属离子之间的合理识别与组装，因此，配体的几何构型和配位性能及金属离子的配位趋向和配位能力对配位聚合物的结构起着决定作用。

此外，阴离子、溶剂、反应物配比、溶液的pH、合成方法（水热或溶剂热，溶液法、扩散法、溶胶法）、反应温度等也对配位聚合物的结构有重要的影响。

吡啶羧酸类配位聚合物的研究进展

ｃｔｌｓｓｍｏｅｕｌｒａａｙｉ，ｌｃａｍａｎｅｓｆｐｉｉｅａｂｘｌｃｃｄｏｒｎｔｏｃｍｐｕｎｓｇｔｏｙｒｄｎｃｒｏｙｉａｉｃｏｄｉａｉｎｏｏｄｗｅｅｅｉｗｅｒｒｖｅｄ．ＴｈｅｅｅａｃｒｓｒｈｒｓｔｎｖｌｐｅｔａｖａｃｓＯｏｒｎｔｏｏｐｕｓｎｒｃｎｅｒｅｕｌｓａｄｄｅｅｏｍｎｄｎｅｆｃｏｄｉａｉｎｃｍｏｎｄｉｅｅｔｙａｓｗｅｒｒｓｎｅＴｈｅｓｅｔｖｏｅｐｅｅｔｄ．ｅｐｒｐｃｉｅｆｒｆｔｅｄｖｌｐｍｅｎｔｉｅｄｉｓｉｅｌｎｉｎｅ．ｕｕｒｅｅｏｎｔｉｈｓｆｌｓａｌｏｂｒｆｙｍｅｔｏｄｉＫｅｗｏｒ：ｏｄｉｔｎｐｌｍｅ；ｎｉｅｐｔｃ；ｈｉａｅａａｉｎａａａｙｉｍｏｅｕａｇｅｓｙｄｓｃｏｒｎａｉｏｙｒｎｏｌｎａｒｏｉｓｃｒｌｓｐｒｔｏｎｄｃｔｌｓｓ；ｌｃｌｒｍａｎｔｏ
摘
要：作为潜在的新型功能材料，吡啶羧酸类配位聚合物近年来得到科学家的普遍关注。本文主要对
吡啶羧酸类配位聚合物在手性拆分和催化、子磁体、线性光学方面的研究进行了综述，举了近年来这分非列类配位聚合物的研究成果和开发进展，对其发展前景作出了展望。并关键词：位聚合物；线性光学；性拆分和催化；子磁体配非手分

[高分子材料] 南开大学卜显和：多孔配位聚合物的发展历程及研究进展

南开大学卜显和：多孔配位聚合物的发展历程及研究进展2020-01-04以下文章来源于中国科学杂志社，作者中国科学：化学多孔配位聚合物(PCP)(包括金属有机框架)是一类由金属节点和配体通过配位键连接形成的晶态多孔材料。

作为一类新兴的无机-有机杂化材料, PCP具有丰富且可调节的结构和功能, 因此其在气体吸附分离、催化、传感等诸多领域展现出巨大的应用潜力, 是多学科交叉的研究热点。

南开大学化学学院卜显和教授课题组近期在《中国科学：化学》发表评述，依据PCP的结构及性质特点,总结了第一至第四代多孔配位聚合物PCP研究的发展历程, 介绍了该领域的主要研究内容和典型研究进展, 进而基于该领域未来面临的挑战和发展趋势分析了材料的实用化前景。

近年来, 多孔配位聚合物(porous coordination polymer, PCP) (包括金属有机框架(metal-organic framework, MOF))的研究方兴未艾。

PCP是由金属节点(金属离子或金属簇)和有机连接体通过配位键自组装形成的具有无限网络结构的材料。

其作为配位超分子化学的一个重要组成部分, 与无机化学、有机化学、晶体工程、拓扑学、材料化学及固态化学等领域相互交叉、渗透, 现已成为化学和材料领域的研究热点之一。

相较于传统的无机多孔材料(如沸石分子筛、微孔二氧化硅), PCP具有结构和组成多样、结构可设计、孔道可调节和易于功能化的优点。

因此, 这类材料在吸附分离、催化、检测、磁性以及光电等领域展现出巨大的应用价值和潜力。

按照PCP的发展历程和属性对其进行的分类根据剑桥晶体数据中心的统计, 1972~2016年, 约有7万例可被定义为MOF的新结构被合成, 对应的可定义为PCP的化合物的数量更加庞大。

基于PCP数量的急剧增长, 相关研究论文的发表数量也在逐年递增。

与此同时, 涉及PCP材料的研究领域不断扩大。

目前PCP的研究热点主要集中在以下5个方面。

二酸杂核配位聚合物的研究进展

ＷＡＮＧＸｉａｏ— — ｙａｎ
（ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＣｈｅｍｉｃｌａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｅｓｔＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＡｎｈｕｉＬｕａｎ２３７０１２，Ｃｈｉｎａ）
摘要：两种不同的金属离子共存的二酸金属杂核配位聚合物具有独特结构，使其在磁性、发光材料等方面有潜在应用前
景。分别从二酸作为单一配体的杂核金属聚合物、引人其他共存配体的混合配体杂核金属聚合物、杂核配位聚合物的结构特点、
性能以及合成杂核金属聚合物的方法这三方面，论述国内外研究进展。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉａｃｉｄｌｉｇａｎｄｓ；ｈｅｔｅｒｏｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄ
１９８５年，Ｇａｔｔｅｓｃｈｉ等以双水杨基二亚胺希夫碱为配体合成了三核ｃｕＧｄ配合物，磁性研究表明ｃｕ与Ｇｄ之间发生了弱的铁磁耦合作用。这一发现引起了人们在异核金属配合物合成、
结构和磁性方面极大的研究兴趣。由于二酸与金属杂核配位聚
磁性，其中ＣａＭｎ和ＣａＦｅ有弱的反铁磁性。后来合成得到了具有相似结构的配位聚合物如［ＢａＦｅ（ｍ１）ａ：（Ｈ０）］，［ＢａＣｏ（ｍａ１）（ＨＯ）］。还有相似组成的［ＮａｚＮｉ（ｍ１）ａ（Ｈ２０）６］，分子中沿［１０１］方向延伸的平面之间通过（一Ｈ：０）：Ｎａ：连接成三维网络结构，金属Ｎｉ之间有弱的反铁磁性。由于包含桥

新型金属_有机骨架配位聚合物_MOF_的研究进展_杨捷

收稿日期：2009-09-09作者简介：杨捷，女，硕士，江苏盐城人，研究方向：纳米多孔配位聚合物。

文章编号：1002-1124（2009）12-0054-03Sum 171No.11化学工程师ChemicalEngineer2009年第12期体合成的骨架结构比较简单，但稳定性较差。

多齿配体的配位情况比较复杂，得到的配合物稳定性较好。

有机配体主要包括羧酸类、氨类、吡啶类、醇类和腈类等。

常见的中性配体为含氮杂环类化合物。

1.2金属离子的选择构筑MOFs的另一要素是金属离子。

金属离子在构筑配位聚合物中充当连接配体的结点，不同金属离子具有不同的配位数和配位构型，因而在构筑MOFs中起着不同的连接作用。

近几年，除过渡金属离子外，稀土金属离子尤其是镧系金属离子开始被使用，它们的配位数较高，为七、八或九配位，可以形成具有丰富多彩结构的M OFs。

由上可见，设计具有一定功能的多孔配位聚合物比较简单，但在实际的合成中却很难控制M OFs 的结构，主要问题是：（1）当客体分子移走后,合成的骨架容易坍塌；（2）骨架网络的相互贯穿（interpene-tration）现象，即两个或两个以上的独立无限网络通过物理作用互相交织在一起而形成一个分子整体。

相互贯穿会导致孔径大幅度减小甚至完全消失，为了避免贯穿结构，人们对结点和联结桥进行了精心的设计，虽然采取了很多方法避免相互贯穿，但最终的结构还是很难控制。

2MOFs的分类随着配位化学涵盖的范围和研究内容的不断扩大，MOFs的种类和数目在不断增长，结构新颖、性能特殊的配合物源源不断地涌现。

目前，M OFs的合成主要采用几种配体：含氮杂环配体、含羧基配体、含氮杂环与羧酸混合配体、两种羧酸混合配体等。

最常用的是前两种，下面我们将分别介绍。

2.1含羧基配体的MOFsYaghi用锌盐与对苯二甲酸（BDC）反应得到了立方结构的三维多孔聚合物[Zn4O（BDC）3]（M OF-5）（图1（a））[3]，球体代表形成的孔洞，其直径为1.85 nm，比表面积为2500~3000m2·g-1。

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Ⅱ 墼金
１．１从空间维度角度分类
ｗｏｒｋｓ（ＭＯＦｓ），是由有机配体和中心金属离子以配
位键的形式通过超分子自组装形成的具有一维、二维
从结构上来看，大量具有丰富的空间拓扑结构的配位聚合物被合成：零维配位聚合物通常都有丰富的氢键，在超分子形成中起主要作用，包括多边形，多面体等；一维链状结构通常在链间由氢键或盯一耵相互作用连接，包括直链、双链、ｚｉｇｚａｇ链、鱼骨链等，；二维网状结构主要包括正方型或长方型、双层结构、蜂窝型、砖墙型、鲱骨型；三维结构更为复杂，稳定性也相对高，有简单的立方型、八面体和类八面体结构、金刚石结构，贯插结构等 “Ｊ。
吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域都有很好的应用前景，最令人振奋的是其作为孔材料在储氢应用方面的研究取得了重要的进展。
收稿日期：２０１７— ０２—１５作者简介：苑蕾（１９８３～），女，硕士，中级实验师，主要从事无机化学实验教学方向的研究，Ｅ— ｍａｉｌ：１８３５３３６０６＠ｑｑ．ｃｏｎｒ
（ＹｉｎｇｋｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＹｉｎｇｋｏｕ１１５０００）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｉｖｅｒｓｅｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅｉｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｍａｎｙａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｓ，ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅ￣ｙｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｓｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｄｅｍｉｌ．
方法及结构和性能上的特点，并详细评述了配位聚合物的研究进展。
关键词
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＰｏｌｙｍｅｒｓＹｕａｎＬｅｉＺｈａｎｇＪｉｎｇｙｕＦｕＸｉａｏｗｅｉＺｈａｎｇＬｉｎ
配位聚合物的研究进展
苑蕾张静玉付晓伟张林
（营口理工学院，辽宁营１：１１１５ｏｏｏ）
摘要配位聚合物结构多样，性质独特，近年来得到科学家的普遍关注。本文简要介绍了配位聚合物的分类、合成配位聚合物分类研究进展
第３１卷第３期２０１７年３月
化工时刊
ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＴｉｍｅｓ
Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．３Ｍａｒ．３．２０１７
ｄｏｉ：１０．１６５９７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００２— １５４ｘ．２０１７．０３．００８
ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＰｏｌｙｍｅｒＣｌａｓｓｉｆｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
配位聚合物的概念最早是１９６４年提出的，其英
文为ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒ或ｍｅｔａｌ—ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅ —
或三维结构的无限周期性晶体材料 … 。随着科学的
发展，配位聚合物的研究涉及无机化学、配位化学、有
机化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等学科的最近成果，是化学学科的一次升华，设计合成并表征具有特殊性能的配位聚合物受到越来越多研究团队的关注。虽然其真正发展才不过几十年的历史，但其丰富的空间拓扑结构使其在气体
～
２８—
苑蕾等配位聚合物的研分类