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研究生: 秦志遠
論文名稱: 具掌性骨架與超大隧洞結構之金屬亞磷酸鹽 之合成與鑑定
Syntheses and Characterizations of Novel Metal Phosphites with Chiral Frameworks and Extra-Large Channels
指導教授: 王素蘭
口試委員: 林嘉和
黃暄益
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: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 244
中文關鍵詞: 孔洞材料金屬亞磷酸鹽掌性結構超大隧洞結構
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  • 本論文的研究主題主要是利用中溫中壓水熱合成法合成出四個具有掌性結構金屬亞磷酸鹽和四個超大隧洞鋅鎵亞磷酸鹽化合物。所有化合物皆以單晶X光繞射儀收集數據後進行結構解析,以粉末X光繞射圖譜比對理論圖譜確定樣品純度後再進行物理性質的測量。針對不同化合物的特性進行測量:元素分析技術確定結構中之有機物、熱重分析搭配變溫粉末X光繞射圖譜觀察各化合物的分解過程與熱穩定性、螢光光譜的測量則是幫助研究化合物之光致發光現象。
    第一個系列主要是利用中溫中壓水熱法,合成出四個掌性結構化合物,其中A1和A2是屬於文獻上少見的鎵草酸亞磷酸鹽;A3和A4則為鋅亞磷酸鹽,此系列中A1屬於二維層狀結構,有機胺4,4’-trimethylenedipyridine在結構中擔任架橋基的角色,形成中性骨架;A2屬於三維結構,在a & b軸皆具有16員環的孔洞,其SAV可高達37.8%;A3屬於三維結構,在a & b& c軸有12、8、8員環的孔洞,因為三個方向都具有孔洞,即使最大環數只有12環但SAV還是可高達46.3%,A4也為三維結構,在a & b& c軸有6、8、12員環的孔洞,最後也利用SHG(Second Harmonic Generation)證實A1~A4確實為具有掌性結構的化合物。
    第二個系列主要是延續NTHU-5的系統,此部列含有四個化合物,使用的是正庚烷氨~正十二烷氨為有機模板,在只改變所使用的有機氨長度以及在反應條件中多加入1,3,5-Trimethylbenzene來調控孔洞大小,使得孔洞可以從目前文獻上最好的26環提升到40環甚至一舉達到56環的超大隧洞之鋅鎵亞磷酸鹽(B1~B4),它的溶劑可填充體積可以從總體積的61.5% ~ 70.5%,骨架密度也從8.5 ~ 6.56。此系統不僅將超大孔洞的員環數突破至56員環,也將結構內孔洞大小從微孔提升至中孔等級,B系列的發現在金屬磷酸鹽/亞磷酸鹽領域中建立一個嶄新的里程碑。


    第1章緒論… 1-1 1-1 孔洞材料的簡介與應用 1-1 1-2 論文研究目標 1-10 1-3合成方法簡介 1-12 1-3-1 水熱反應法 1-12 1-4藥品一覽表 1-15 1-5鑑定方法 1-16 1-5-1 單晶X光繞射與結構分析 1-17 1-5-2粉末X光繞射分析 1-21 1-5-3 熱重分析 1-21 1-5-4 感應偶合電漿原子發射光(ICP-AES)..............................1-22 1-5-5元素分析 1-22 1-5-6紅外光譜 1-22 1-5-7固態核磁共振譜..................................................................1-23 1-5-8倍頻訊號測量(Second-harmonic Generation,SHG) ….….1-23 1-5-9螢光光譜 1-25 1-6研究方法與流程 1-26 1-7研究成果摘要 1-27 1-8參考文獻 1-30 第2章具有掌性骨架的金屬亞磷酸鹽之結構與性質研究..................2-1 2-1 簡介 2-1 2-2 實驗、鑑定與性質量測 2-4 2-2-1 合成條件 2-4 2-2-2 單晶數據解析 (SXRD) 2-7 2-2-3 粉末繞射分析 (PXRD) 2-10 2-2-4 元素分析 (EA) 2-14 2-2-5熱重分析(TGA)……………………………………….….2-15 2-2-6倍頻訊號測量(Second-harmonic Generation,SHG)….......2-19 2-3 結果與討論 2-21 2-3-1 結構描述 2-21 2-4結論 2-34 2-5 參考文獻 2-44 第3章具有超大隧洞的雙金屬亞磷酸鹽之結構與性質研究.............3-1 3-1 簡介 3-1 3-2 實驗、鑑定與性質量測 3-12 3-2-1 合成條件 3-12 3-2-2 單晶數據解析 (SXRD) 3-15 3-2-3 粉末繞射分析 (PXRD) 3-19 3-2-4 元素分析 (EA) 3-24 3-2-5固態核磁共振光譜(NMR) 3-25 3-2-6熱重分析 (TGA) 3-28 3-2-7紅外光譜 (IR) 3-32 3-3 結果與討論……………………………………………………...3-34 3-3-1 結構描述 3-34 3-4化合物B系列的結構比較………………………………………3-43 3-5結論 3-45 3-6參考文獻 3-48 第4章總結….. 4-1 附錄A A-1 附錄B B-1 附錄C C-1

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