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研究生： 何慈嫣
Tzu-Yen Ho
論文名稱： 金屬聚合錯合物之晶體結構與客分子調控結構之擴張或收縮研究
Guest molecule-Induced Crystal Expansion and Contraction of Metal-Organic Coordination Polymers
指導教授： 呂光烈
Lu, Kuang-Lieh
許貫中
Hsu, Kung-Chung
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 150
中文關鍵詞： 超分子化學 、配位聚合物 、自組裝 、客分子置換
英文關鍵詞： supramolecular chemistry, coordination polymer, self-assembly, guest exchange
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：304  下載：26 
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    • 本論文研究重點，在於將含 pyridine 和羧酸基的HL1、HL2、HL3 （HL1 = 2-(2'-pyridineyl)-benzimidazole-5-carboxylic acid；HL2=4-(3H-imidazo[4,5-c]-pyridin-2-yl)benzoic acid；
    HL3 = 4-((E)-(4-aminopyridin-3-ylimino)methyl)-
    benzoic acid），分別與錳、鈷、銅、鎘和鋅等兩價離子，利用室溫擴散自組裝合成法與水熱自組裝合成法，製備具有有機-無機金屬微孔洞配位聚合物。
    本論文探討所合成的13種化合物，分別為{[Mn(L1)2]•2H2O•C7H8}n（1）、{[Mn(L1)2]•2H2O•THF}n （2）、{[Mn(L1)2]•2H2O•DMF}n（3）、[Mn(L1)2 (H2O)]n （4）、{[Mn(L1)2]•2H2O•C7H8}n（5）、[Cu(L1)2 (H2O)(ClO4)2] （6）、[M(L2)2 (H2O)4]•6H2O （7-11），M = 錳、鈷、銅、鎘和鋅等兩價離子， { [KCd3(L3)6 (H2O)3](ClO4)•3.5H2O•MeOH}n（12）、[Cd2(L3)4 (H2O)2]n（13）等。
    於論文分為兩部分探討，第一部分的主題為各晶體結構特性、
    熱穩定及其他物性上的鑑定分析;第二部分將針對化合物1、2 對於甲醇、水、THF、甲苯、鄰-二甲苯、間-二甲苯與對-二甲苯、DMF、DMSO 和1,3,5,-三甲基苯等客分子置換的探討，並利用粉末繞射、熱重分析、元素分析來佐證其置換結果。

    In this thesis, the self-assembly reaction of three types of ligands,2-(2'-pyridineyl)-benzimidazole-5 –carboxylic acid（HL1）；4-(3H-imidazo[4,5-c]-pyridin-2-yl)benzoic acid（HL2），4-((E)-(4-aminopyridin-3-ylimino)methyl)benzoic acid（HL3）with MnII, CoII,CuII, ZnII and CdII metal ions, respectively, have been studied. A series ofcoordination polymers {[Mn(L1)2]•2H2O•C7H8}n（1）、{[Mn(L1)2]•2H2O•THF}n（2）、{[Mn(L1)2]•2H2O•DMF}n（3）、[Mn(L1)2(H2O)]n （4）、{[Zn(L1)2]•2H2O•C7H8}n（5）、[Cu(L1)(H2O)(ClO4)]2（6）、[M(L2)2(H2O)4]•6H2O]7, M = MnII; 8, M = CoII; 9, M = CuII; 10, M = ZnII; 11, M = CdII、{ [KCd3(L3)6(H2O)3] (ClO4)•3.5H2O•MeOH}n（12）、[Cd2(L3)4(H2O)2]n（13）were successfully synthesized.
    The first part of this thesis will discuss the structures, thermal stability and physical properties of the products. The second part will focus on the guest exchange properties of the 1D microporous compounds 1 and 2. Guest molecules, such as H2O, methanol, THF, DMF, DMSO, toluene, o-xylene m-xylene p-xylene and mesitylene will be examined and the exchange results were confirmed by PXRD, TGA and EA studies.

    目錄 中文摘要 i 英文摘要 ii 謝誌 iii 目錄 v 圖目錄 vii 第一章、緒論 1 1-1 前言 1 1-2 超分子化學 1 1-2-1 自組裝 1 1-2-2 超分子種類 4 1-3配位聚合物（coordination polymer） 6 1-3-1 配位聚合物（coordination polymer） 6 1-3-2 客分子置換（guest exchange） 9 1-4 實驗設計與研究動機 20 第二章、實驗部份 22 2-1 儀器與藥品 22 2-2 有機配子之合成 24 2-3 化合物之合成 26 第三章、結果與討論 30 3-1 有機配子之合成與光譜研究 30 3-1-1 有機配子之合成探討 30 3-1-2 有機配子之光譜探討 31 3-2 化合物1-3和化合物5結構、物性與客分子置換探討 48 3-2-1 化合物1-3和5之結構探討 48 3-2-2 化合物1-3與化合物5之物性探討 58 3-2-3 化合物1與化合物2之客分子置換 60 3-2-3-1 樣品的製備 60 3-2-3-2 化合物1與化合物2之間之客分子置換探討 61 3-2-3-3 化合物1之客分子置換探討 64 3-2-3-4 化合物2之客分子置換探討 69 3-2-3-5 結語 75 3-3 化合物4結構與物性探討 78 3-3-1化合物[Mn(L1)2 (H2O)]n （4）之結構探討 78 3-3-2 化合物[Mn(L1)2 (H2O)]n （4）之物性探討 81 3-4 化合物6結構與物性探討 82 3-4-1 化合物[Cu(L1)(H2O)(ClO4)]2（6）之結構探討 82 3-4-2 化合物[Cu(L1) (H2O)(ClO4)]2（6）之物性探討 84 3-5 化合物7-11結構與物性探討 85 3-5-1 化合物[M(L2)2 (H2O)4]．6H2O （7-11）之結構探討 85 3-5-2 化合物[M (L2)2 (H2O)4]．6H2O （7-11）之物性探討 89 3-6 化合物12與化合物13之結構 92 3-6-1 化合物{ [KCd3(L3)6 (H2O)3](ClO4)•3.5H2O•MeOH }n（12） 92 之結構探討 92 3-6-2 化合物{[Cd2(L3)4(H2O)2]n（13）之結構探討 100 第四章、結論 107 參考資料 108 附錄-晶體資料與X-ray之原子位置和熱參數表 111 ㄧ、 [Mn(L1)2 ]•2H2O•C7H8}n（1）之晶體重要參數 111 二、[Mn(L1)2]•2H2O•THF}n（2）之晶體重要參數 115 三、[Mn(L1)2]•2H2O•DMF}n（3）之晶體重要參數 119 四、化合物[Mn(L1)2(H2O)]n（4）之晶體重要參數 123 五、{[Zn(L1)2]•2H2O•C7H8}n（5）之晶體重要參數 129 六、[Cu(L1)(H2O)(ClO4)]2（6）之晶體重要參數 133 七、[Mn(L2)2 (H2O)4]•6H2O（7）之晶體重要參數 139 八、{ [KCd3(L3)6 (H2O)3](ClO4)•3.5H2O•MeOH)}n（12）之晶體重要參數 143 九、[Cd2(L3)4(H2O)2]n（13）之晶體重要參數 147

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