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研究生： 林友文
Lin, You-Wen
論文名稱： 鑭金屬與OBA 配位基所形成ㄧ系列聚合物之結構與鑑定
Structures and Characterization of a Series Lanthanide Coordination Polymers Based on the OBA Ligand
指導教授： 許桂芳
Hsu, Kuei-Fang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 121
中文關鍵詞： 鑭金屬
外文關鍵詞： OBA
相關次數： 點閱：58  下載：1 
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    • 鑭金屬與4,4’- oxybisbenzoate (OBA)配位基所形成ㄧ系列聚合物藉由熱溶劑法合成。分別命名為YbOBA-1,YbOBA-2, YbOBA-3,YbOBA-4,NdOBA-5 和GdOBA-6。在YbOBA-1 至-3 結構當中，Yb3+ 離子和OBA配位基分別形成三個不同的二維網絡結構。在YbOBA-4 結構當中，Yb3+離子則是和OBA 基形成一個三維的孔洞結構且Na+離子填充在Yb 金屬旁。另外利用不同的鑭金屬離子(Er3+,Eu3+,Gd3+,Tb3+, Nd3+)合成YbOBA-4這個系統，也可以得到相同的孔洞結構。且YbO BA-4 在加熱到250oC 時，架構仍維持一定的穩定性。另外利用鉀離子去取代鈉離子，則是合成出另一個孔洞結構NdOBA-5。特別的是結構中包含了Nd3+離子三聚體，其中Nd-Nd 距離為4.1102(4) Å，Nd-Nd-Nd 角度為176.5 o。同時鉀離子更進一步地引導出新的孔洞結構GdOBA-6。

    A series of lanthanide-based coordination polymers incorpo rating the 4,4’-oxybisbenzoate (OBA) ligands have been synthesized. These compounds are labeled as YbOBA-1,YbOBA-2, YbOBA-3, YbOBA-4, NdOBA-5 and GdOBA-6 according to their versatile structures. For YbOBA-1 to -3, the Yb3+
    ions are assembled with the OBA ligands to form three distinct two-dimensional networks, respectively. For YbOBA-4, the Yb3+ ions are assembled with theOBA ligands to form a three-dimensional porous framework where the Na+ ions are distributed in the channels. The analogous compounds by the Er3+,Gd3+,Eu3+,Tb3+ and Nd3+ ions posses the same frameworks as that in YbOBA-4. The porous framework in YbOBA-4 was maintained until 250oC, as indicated by
    the well crystalline of dehydrate phase of Na[Yb(OBA)2]. As the Na+ ions replaced by the K+ ions, another porous framework of NdOBA-5 is formed. Particularly,this frame work contains trinuclear neodymium units with the neighbor ing Nd-Nd distance of 4.1102(4) Å and angle of Nd—N1—Nd: 176.5 o. Further,the K+ ions induces a new porous framework of GdOBA-6.

    摘要 i 誌謝 iii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 xii 第一章 緒論 1 1-1 研究緣由 1 第二章 合成與分析 6 2-1 合成條件 6 2-2 單晶X-光繞射分析 12 2-3 元素分析 17 2-4 螢光 18 2-5 熱重量分析 18 2-6 粉末X-光繞射分析 19 第三章 結果與討論 20 3-1 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O(YbOBA-1)之結構 23 3-2 [NH3(CH2)2NH3]·[Yb2(H2O)2(OBA)4] (YbOBA-2)之結構 28 3-3 (NH4)[Yb2(H2O)2(OBA)2]之結構 32 3-4 Na[Yb(OBA)2]·xDMF·yH2O (YbOBA-4)之結構 37 3-5 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA)6]·xDMF·yH2O(NdOBA-5)之結構 43 3-6 K[Gd(OBA)2(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)之結構 48 3-7 性質分析 56 第四章 結論 118 參考文獻 120 圖1-1 [La(L)4]·(CF3SO3)3·4.2CH3OH 中心金屬配位環境圖。 2 圖1-2 CsCl 的結構。 2 圖1-3 [La(L)4]·(CF3SO3)3·4.2CH3OH 延[001]結構圖。 2 圖1-4 Sm 金屬配位環境。 3 圖1-5 CdSO4 示意圖。 3 圖1-6 {[Sm(L)2(NO3)3]·0.5H2O}∞延[001]方向圖。 3 圖1-7 OBA 配位基。 4 圖1-8 [Tb2 (oba)3(H2O)4]延[010]方向。 4 圖1-9 [Tb(oba)(Hoba)(H2O)2] ·H2O 延[001]方向。 4 圖1-10 [Zn2(oba)2(dmf) 2] ·2DMF 延[010]方向。 4 圖2-1 低溫水熱反應器。 6 圖2-2 實驗的反應流程。 7 圖3-1 OBA 配位基的配位模式。 21 圖3-2 Yb2(OBA)3(H2O)4·2H2O(YbOBA-1)部份結構 ORTEP 圖。 25 圖3-3 Yb2(OBA)3(H2O)4·2H2O(YbOBA-1)延[001]方向結構圖。26 圖3-4 Yb2(OBA)3(H2O)4·2H2O(YbOBA-1)苯環之間的作用力。 26 圖3-5 Yb2(OBA)3(H2O)4·2H2O(YbOBA-1)延[010]方向結構圖。27 圖3-6 Yb2(OBA)3(H2O)4·2H2O(YbOBA-1)延[001]方向俯視圖。27 圖3-7 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(OBA)4(H2O)2](YbOBA-2)部分結構ORTEP 圖。 29 圖3-8 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(OBA)4(H2O)2](YbOBA-2)延[100] 方向結構圖。 30 圖3-9 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(OBA)4(H2O)2](YbOBA-2)苯環之 間的作用力。 30 圖3-10 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(OBA)4(H2O)2](YbOBA-2)延 [001]方向結構圖。 31 圖3-11 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(OBA)4(H2O)2](YbOBA-2)延 [100]方向俯視圖。 31 圖3-12 (NH4)[Yb(OBA)2(H2O)2](YbOBA-3)部份結構ORTEP 圖。 33 圖3-13 (a) (NH4)[Yb(OBA)2(H2O)2](YbOBA-3)延[100]方向 結構圖。 34 圖3-13 (b)氫鍵顯示圖。 34 圖3-14 (NH4)[Yb(OBA)2(H2O)2](YbOBA-3)苯環之間的作用力。35 圖3-15 (NH4)[Yb(OBA)2(H2O)2](YbOBA-3)延[001]方向結構圖。35 圖3-16 (NH4)[Yb(OBA)2(H2O)2](YbOBA-3)延[100]方向俯視圖。 36 圖3-17 Na[Yb(OBA2)]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)部分結構ORTEP 圖。 39 圖3-18 YBOBA-4 結構中Yb 和Yb 金屬形成ㄧ維Z 型鏈狀。 40 圖3-19 Na[Yb(OBA2)]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)形成孔洞結構。 40 圖3-20 Na[Yb(OBA2)]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)苯環間的作用力。 41 圖3-21 Na[Yb(OBA2)]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)延[010] 方向俯視圖。 41 圖3-22 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O(NdOBA-5) Nd 金屬中心配位環境圖。 45 圖3-23 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O(NdOBA-5 )延[100]方向結構圖。 46 圖3-24 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O(NdOBA-5 )延[010]方向結構圖。 46 圖3-25 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O(NdOBA-5 )延[100]方向俯視圖。 47 圖3-26 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)部分結構 51 圖3-27 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)網絡層狀。 52 圖3-28 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)延[010]方向結構圖。 52 圖3-29 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)苯環間作用力。 52 圖3-30 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)三維結構化合物。 53 圖3-31 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)延[001]方向結構圖。 54 圖3-32 K[Gd(OBA2)(H2O)2]·xDMF·yH2O(GdOBA-6)延[001]方向俯視圖。 54 圖3-33 OBA 配位基以波長433nm 激發的螢光光譜圖。 58 圖3-34 Na[EuOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(EuOBA-4)以波長433nm 激發的螢光光譜圖。 58 圖3-35 Na[EuOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(EuOBA-4)以波長395nm 激發的螢光光譜圖。 59 圖3-36 Na[TbOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(TbOBA-4)以波長433nm 激發的螢光光譜圖。 59 圖3-37 Na[TbOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(TbOBA-4)以波長354nm 激發的螢光光譜圖。 60 圖3-38 EuOBA-4(右)和TbOBA-4(左)在UV 燈照射下所呈 現的影像。 60 圖3-39 Na[YbOBA2]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)熱重量分析圖。62 圖3-40 Na[ErOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(ErOBA-4)熱重量分析圖。 63 圖3-41 Na[GdOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(GdOBA-4)熱重量分析圖。63 圖3-42 Na[EuOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(EuOBA-4)熱重量分析圖。64 圖3-43 Na[TbOBA2]·0.4DMF·1.5H2O(TbOBA-4)熱重量分析圖。64 圖3-44 Na[NdOBA2] ·0.4DMF·1.5H2O(NdOBA-4)熱重量分析圖。65 圖3-45 Na[YbOBA2]·0.55DMF·1.5H2O(YbOBA-4)加熱前後powder 比對圖。 65 圖3-46 Na[ErOBA2]·0.55DMF·1.5H2O(ErOBA-4)加熱前後powder 比對圖。 66 圖3-47 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA)6]·xDMF·yH2O(NdOBA-5 )熱重量分析圖。 67 表3-1 六個化合物單晶資料表 22 表3-2 LnOBA-4 單晶資料表 42 表3-3 各化合物通道大小和角度資料表 55 表3-4 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O 之單晶結構解析資料 68 表3-5 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O 之原子位置 69 表3-6 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O 之原子位置之非等向性熱擾動參 數 71 表3-7 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O 之部分鍵常與鍵角 73 表3-8 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(H2O)2(OBA)4]之單晶結構解析資料 76 表3-9 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(H2O)2(OBA)4]之原子位置 77 表3-10 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(H2O)2(OBA)4]之原子位置之非等向性熱擾動參數 78 表3-11 [NH3(CH2)2NH3][Yb2(H2O)2(OBA)4]之部分鍵常與鍵角 79 表3-12 (NH4)[Yb2(H2O)2(OBA)2]之單晶結構解析資料 81 表3-13 (NH4)[Yb2(H2O)2(OBA)2]之原子位置 82 表3-14 (NH4)[Yb2(H2O)2(OBA)2]之原子位置之非等向性熱擾動 參數 83 表3-15 (NH4)[Yb2(H2O)2(OBA)2]之部分鍵常與鍵角 84 表3-16 Na[Yb(OBA)2] ·0.55DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料85 表3-17 Na[Yb(OBA)2] ·0.55DMF·1.5H2O 之原子位置 86 表3-18 Na[Yb(OBA)2] ·0.55DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 87 表3-19 Na[Yb(OBA)2] ·0.55DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 88 表3-20 Na[Er(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料 89 表3-21 Na[Er(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置 90 表3-22 Na[Er(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 91 表3-23 Na[Gd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 92 表3-24 Na[Gd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料 93 表3-25 Na[Gd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置 94 表3-26 Na[Gd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 95 表3-27 Na[Gd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 96 表3-28 Na[Eu(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料 97 表3-29 Na[Eu(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置 98 表3-30 Na[Eu(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 99 表3-31 Na[Eu(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 100 表3-32 Na[Tb(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料101 表3-33 Na[Tb(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置 102 表3-34 Na[Tb(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 103 表3-35 Na[Tb(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 104 表3-36 Na[Nd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之單晶結構解析資料105 表3-37 Na[Nd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置 106 表3-38 Na[Nd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之原子位置之非等向性 熱擾動參數 107 表3-39 Na[Nd(OBA)2] ·0.4DMF·1.5H2O 之部分鍵常與鍵角 108 表3-40 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O 之單晶結構解析 資料 109 表3-41 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O 之原子位置 110 表3-42 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O 之原子位置之非 等向性熱擾動參數 111 表3-43 [NH2(CH3)2]K2[Nd3(OBA6)]·xDMF·yH2O 之部分鍵常與鍵 角 112 表3-44 K[Gd(OBA)2(H2O)2] ·xDMF·yH2O 之單晶結構解析資料 114 表3-45 K[Gd(OBA)2(H2O)2] ·xDMF·yH2O 之原子位置 115 表3-46 K[Gd(OBA)2(H2O)2] ·xDMF·yH2O 之原子位置之非等向性熱擾動參數 116 表3-47 K[Gd(OBA)2(H2O)2]·xDMF·yH2O 之部分鍵常與鍵角 117

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    下載圖示 校內：2013-08-25公開
    校外：2013-08-25公開
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