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研究生:黃玲蓉
研究生(外文):Ling- juang Huang
論文名稱:含5-氨基間苯二甲酸、吡啶配基銅金屬配位聚合物之合成、結構與物性探討
論文名稱(外文):Synthesis, Structures,and Properties of Cu(II) Coordination Polymers Based on 5-aminoisophthalic acid and Pyridine Ligands
指導教授:呂光烈曾添文
指導教授(外文):Kuang-Lieh LuTien-Wen Tseng
口試委員:呂光烈曾添文劉彥祥陳生明楊重光
口試委員(外文):Kuang-Lieh LuTien-Wen TsengYen-Hsiang LiuShen-Ming ChenThomas Chung-Kuang Yang
口試日期:2016-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:化學工程與生物科技系化學工程碩士班(碩士在職專班)
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:Gas absorption氣體吸附、、磁性層柱狀結構5-氨基間苯二甲酸銅金屬配位聚合物
外文關鍵詞:emissions Gas absorptionmagnetic propertiespillar-layer structure5-Aminoisophthalic AcidCu-coordination polymer
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本論文以自組裝合成五個新穎之三維Cu金屬配位聚合物,其化合物分子式分別為[Cu4Cl2(5-aip)2(OH)2] 10H2O·0.5DMF (1), [Cu4Cl2(5-aip)2(OH)2] 10H2O·0.5DMAC (2) , [Cu2Cl2( bipy)]n (3) , [Cu( bipy)2(5-aip)2(H2O)2]·bipy·DMF (4) , and [Cu( bipy)4(H2O)2]·(NO3)2·H2O (5), 其中(5-aip= 5-aminoisophthalic acid , bipy = 4,4-聯砒碇),其結構經由單晶繞射結構分析、元素分析、紅外線光譜儀分析其結構。本研究中化合物1為(3, 12)三維網狀結構,化合物2,4及5皆為三維「層-柱狀」非穿插之開放骨架結構,然而化合物3卻得到由(3, 62) 形成之內鎖分子拓樸結構。
最後一併探討其結構之熱穩定性、螢光特性、磁性分析及氣體吸附。
Five compounds of the formulas [Cu4Cl2(5-aip)2(OH)2] 10H2O·0.5DMF (1), [Cu4Cl2(5-aip)2(OH)2] 10H2O·0.5DMAC (2) , [Cu2Cl2( bipy)]n (3) , [Cu( bipy)2(5-aip)2(H2O)2]·bipy·DMF (4) , and [Cu(bipy)4(H2O)2]·(NO3)2·H2O (5), (5-aip= 5-aminoisophthalic acid and bipy = 4,4-bipyridine) was synthesized and characterized by element analysis, IR, and X-ray single-crystal diffraction. Compound1 displays a (3, 12)-connected networks, Compound2, 4, 5 show A pillar-layer structure and non-interpenetrating three-dimensional (3D) architecture, while compound 3 displays a (3, 62)-connected networks and interlocking of supramolecular structures (3, 62)-connected which exhibit mutually interpenetrating sheets and channels.

We also characterized the five coordination polymers using IR spectroscopy, elemental analysis, single-crystal X-ray and powder X-ray diffraction methods. The thermal stability and photophysical properties of the products were evaluated by TGA and solid state emission spectroscopy. Finally, magnetic behavior and gas absorption are discussed in this thesis.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 導論 1
1.1 金屬有機配位聚合物 1
1.2 自組裝合成方法 1
第二章 實驗設計 3
2.1 有機配體的選擇 7
2.2 銅金屬介紹 8
第三章 結果與討論 11
3.1 配位聚合物1之合成、結構探討與物性分析 11
3.1.1 合成 12
3.1.2 晶體結構分析 13
3.1.3 粉末繞射分析 14
3.1.4 熱穩定性分析 15
3.1.5 螢光性質 16
3.1.6 磁性 17
3.2 配位聚合物2之合成、結構探討與物性分析 18
3.2.1 合成 19
3.2.2 晶體結構分析 20
3.2.3 粉末繞射分析 21
3.2.4 熱穩定性分析 22
3.2.5 螢光性質 23
3.3 配位聚合物3之合成、結構探討與物性分析 24
3.3.1 合成 25
3.3.2 晶體結構分析 26
3.3.3 粉末繞射分析 27
3.3.4 熱穩定性分析 27
3.3.5 螢光性質 27
3.4 配位聚合物4之合成、結構探討與物性分析 28
3.4.1合成 28
3.4.2 晶體結構分析 29
3.4.3粉末繞射分析 29
3.4.4 熱穩定性分析 30
3.4.5 螢光性質 31
第四章 結論 32
參考文獻 33
附錄
A 晶體數據 35



表目錄

表1.1 氫鍵作用力大小與鍵長、鍵角之關係表...............…..................... 11
表2.1 有機配體5-Aminoisophthalic Acid之配位模式..........…..................... 23
表2.2 有機配體4,4´-bipyridine之配位模式...............…..................... 25
表2.3 典型銅金屬配合物之幾何構形...............…..................... 26
表2.4 儀器廠牌與型號.............................................. 28
表2.5 藥品目錄.............................................. 29
表3.1 配位聚合物1至5之晶體數據彙總表.... 30
表3.2 配位聚合物1主要鍵長(Å)與鍵角(°).... 32
表3.3 配位聚合物1之客分子水間氫鍵距離(Å)與鍵角(°).... 34


圖目錄
圖1.1 配位聚合物1至5之晶體光學顯微鏡相片............................... 2
圖3.1 配位聚合物1晶體光學顯微鏡相片............................... 15
圖3.1.1配位聚合物1晶體光學顯微鏡相片............................... 16
圖3.1.2配位聚合物1分子結構圖及配位環境............................... 17
圖3.1.3配位聚合物1 XRD圖............................... 18
圖3.1.4配位聚合物1 TGA圖............................... 18
圖3.1.5配位聚合物1室溫下固態螢光發射光譜圖............................... 19
圖3.2 配位聚合物2晶體光學顯微鏡相片............................... 21
圖3.2.1配位聚合物2晶體光學顯微鏡相片............................... 22
圖3.2.2配位聚合物2分子結構圖及配位環境............................... 23
圖3.2.3配位聚合物1與2 XRD比較分析圖............................... 24
圖3.2.4配位聚合物1與2 TGA圖............................... 26
圖3.3 配位聚合物3晶體光學顯微鏡相片............................... 30
圖3.3.1配位聚合物3晶體光學顯微鏡相片............................... 33
圖3.3.2配位聚合物3分子結構圖及配位環境............................... 35
圖3.3.3配位聚合物3 XRD圖............................... 37
圖3.3.4配位聚合物3 TGA圖............................... 38
圖3.4 配位聚合物4晶體光學顯微鏡相片............................... 40
圖3.4.1配位聚合物4晶體光學顯微鏡相片............................... 40
圖3.4.2配位聚合物4分子結構圖及配位環境............................... 42
圖3.4.3配位聚合物4 XRD圖............................... 42
圖3.4.4配位聚合物4 TGA圖............................... 49
圖3.5 配位聚合物5晶體光學顯微鏡相片............................... 50
圖3.5.1配位聚合物5晶體光學顯微鏡相片............................... 52
圖3.5.2配位聚合物5分子結構圖及配位環境............................... 53
圖3.5.3配位聚合物5 XRD圖............................... 54
圖3.5.4配位聚合物5 TGA圖............................... 56
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