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研究生： 黃清河
Huang, Ching-He
論文名稱： 鐿金屬配位聚合物的合成、結構鑑定與物理性質
Syntheses,Structural Characterizations and Physical Properties of Ytterbium Coordination Polymers
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： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 126
中文關鍵詞： 配位聚合物 、水熱合成法 、鑭系金屬 、有機模板
外文關鍵詞： coordination polymer, hydrothermal synthesis, Lanthanide, organic template
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    • 本研究的旨趣是以水熱法合成了三個新的苯環雙羧酸鐿金屬配位聚合物，分別為 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1)、(C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2)及(NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3)。在化合物 1中， 4,4’-Oxybis(benzoic acid) (OBA)配位子與鐿離子配位構成二維的層狀結構，層與層之間填有結晶水穩定此結構。在化合物 2中，4,4’-Oxybis(benzoic acid) (OBA)配位子與鐿離子配位構成二維的層狀結構，主要是以經過質子化的有機胺陽離子(C2N2H10)2+當作有機模板填於二維的孔洞( 18 Å x 27 Å)當中，藉以平衡化合物的電中性及穩定此結構。在化合物 3中，4,4’-Oxybis(benzoic acid) (OBA)配位子與鐿離子配位構成二維的層狀結構，主要是以經過質子化的有機胺陽離子(NH4)+當作有機模板填於二維十六環的孔洞( 15 Å x 28 Å)當中，藉以平衡化合物的電中性及穩定此結構。此外，這三個配位聚合物存在反鐵磁的行為。

    The research goal of this work is to synthesize three new benzoic dicarboxylate ytterbium coordination polymers by hydrothermal reactions，which are Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1)、(C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2)及(NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3)。In 1, the OBA ligands assemble with ytterbium ions to form a two-dimensional network(layer).And fill with Lattice water to stabilize the structure between the layer and the layer. In 2, the OBA ligands assemble with ytterbium ions to form a two-dimensional network(layer).The protonated organic amine cation (C2N2H10)2+ regard organic template to fill in the two dimensional hole (18 Å x 27 Å) , so as to the balance structure electric neutrality and stabilizes this structure. In 3, the OBA ligands assemble with ytterbium ions to form a two-dimensional network(layer).The protonated organic amine cation (NH4)+ regard organic template to fill in the two dimensional sixteen-member ring (18 Å x 27 Å) , so as to the balance structure electric neutrality and stabilizes this structure. Furthermore, antiferromagnetic behaviors exist in the three ytterbium coordination polymers.

    摘要 3 謝誌 5 第一章 緒論 12 1-1 簡介 12 1-2 合成方法 13 1-3 本論文所使用的儀器 16 1-4 本論文所使用的藥品 17 1-5 單晶X-光繞射與晶體結構解析 17 1-6 研究成果 19 第二章 苯環雙羧酸鐿化合物的結構與性質探討 29 2-1 前言 29 2-2 實驗部分 30 2-2-1 化合物的合成條件 31 2-3 單晶X-光繞射分析 33 2-4 化合物的結構描述與討論 37 2-5 化合物的性質探討 41 2-5-1 粉末X-光繞射 (PXRD)分析 41 2-5-2 元素分析 (EA) 42 2-5-3 熱重量分析 (TGA) 43 2-5-4 超導量子干涉磁化儀 (SQUID)磁性分析 45 2-6 結論 48 第三章 總結 50 參考文獻 125 圖目錄 圖1-1 純水的P-T圖。 22 圖1-2 低溫水熱反應器（a）外觀，固定架與板手（b）內部透圖，(c) 實際分解圖。 23 圖1-3 反應基本流程圖。 24 圖1-4 Siemens SMART CCD單晶繞射儀簡圖。 25 圖1-5 CCD面偵測器收集數據時的幾何方位。 26 圖1-6 晶體結構解析流程圖。 27 圖2-1 化合物 1 的晶體圖片。 52 圖2-2 化合物 2 的晶體圖片。 53 圖2-3 化合物 3 的晶體圖片。 54 圖2-4 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) 結構局部架構圖。 55 圖2-5 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) Yb1-Yb2 Dimer的結構圖。 56 圖2-6 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) 沿[001]方向的結構圖。 57 圖2-7 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) 折板A 與折板B。 58 圖2-8 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) 沿[010]方向的結構圖。Z字型結構。 59 圖2-9 Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (1) 沿[010]方向的結構圖。結晶水填於層與層之間。 60 圖2-10 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) 結構局部架構圖。 61 圖2-11 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) 兩個一維鏈狀 結構解析圖。 62 圖2-12 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) ribbon 1的結構圖。 63 圖2-13 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) ribbon 1 沿[001]方向的結構圖。 64 圖2-14 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) ribbon 2 的結構圖。 65 圖2-15 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) ribbon 2 鳥瞰結構圖。 66 圖2-16 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) 沿[100]方向的結構圖。 67 圖2-17 (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (2) 氫鍵鍵結情形。 68 圖2-18 (NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3) 結構局部架構圖。 69 圖2-19 (NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3) 沿[100]方向的結構圖。 70 圖2-20 (NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3) 沿[100]方向十六環孔洞圖。 71 圖2-21 (NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (3) 氫鍵鍵結情形。 72 圖2-22 化合物 1 的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)理論圖。 73 圖2-23 化合物 2 的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)理論圖。 74 圖2-24 化合物 3 的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)理論圖。 75 圖2-25 化合物 1 的的熱重分析圖。 76 圖2-26 化合物 2 的的熱重分析圖。 77 圖2-27 化合物 3 的的熱重分析圖。 78 圖2-28 化合物 1 的熱重分析產物的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)Yb2O3理論圖。 79 圖2-29 化合物 2 的熱重分析產物的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)Yb2O3理論圖。 80 圖2-30 化合物 3 的熱重分析產物的粉末繞射圖譜比對圖。(a)實際圖(b)Yb2O3理論圖。 81 圖2-31 化合物 1 的χM T對T作圖。 82 圖2-32 化合物 1 的1/χM 對T作圖。 83 圖2-33 化合物 2 的χM T對T作圖。 84 圖2-34 化合物 2 的1/χM 對T作圖。 85 圖2-35 化合物 3 的χM T對T作圖。 86 圖2-36 化合物 3 的1/χM 對T作圖。 87 表目錄 表 1-1 研究成果。 28 表 2-1 Crystal data for Yb2(H2O)4(OBA)3·2H2O (化合物 1 ) 。 88 表 2-2 化合物 1的Atomic coordinates ( x 104) and equivalent isotropic displacement parameters(Å2 x103) 。 89 表 2-3 化合物 1的Anisotropic displacement parameters (Å2x 103) 。 93 表 2-4 化合物 1的Bond Lengths(Å) 。 97 表 2-5 化合物 1的Bond Angles(°) 。 100 表 2-6 Crystal data for (C2N2H10)Yb2(H2O)2(OBA)4 (化合物 2 ) 。 105 表 2-7 化合物 2的Atomic coordinates ( x 104) and equivalent isotropic displacement parameters(Å2 x103) 。106 表 2-8 化合物 2的Anisotropic displacement parameters (Å2x 103) 。 109 表 2-9 化合物 2的Bond Lengths(Å) 。 112 表 2-10 化合物 2的Bond Angles(°) 。 114 表 2-11 Crystal data for (NH4)Yb(H2O)2(OBA)2 (化合物 3 ) 。 117 表 2-12 化合物 3的Atomic coordinates ( x 104) and equivalent isotropic displacement parameters(Å2 x103) 。 118 表 2-13 化合物 3的Anisotropic displacement parameters (Å2x 103) 。 120 表 2-14 化合物 3的Bond Lengths(Å) 。 122 表 2-15 化合物 3的Bond Angles(°) 。 123

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    下載圖示 校內：2010-02-26公開
    校外：2010-02-26公開
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