Трехмерные координационные полимеры с неорганическими полиядерными узлами: получение, строение и функциональные свойства

Цель работы: Получение изоретикулярных координационных полимеров с неорганическими полиядерными (би–, три– и гексаядерными) узлами и установление влияния типа структурообразующих и органических фрагментов на их строение, физико–химические и функциональные свойства. Объекты исследования: Изоретикулярные металл–органические координационные полимеры с неорганическими полиядерными (би–, три– и гексаядерными) узлами. Основной результат: 1. Впервые предложен низкотемпературный подход получения мезопористых металл-органических координационных полимеров (МОКП) с использованием полиядерных комплексов железа(III)/циркония(IV) в качестве источников вторичных строительных блоков. Синтезированы и охарактеризованы новые МОКП на основе 2–метилиденбутандиовой кислоты. Показано, что полученные изоретикулярные МОКП являются пористыми и имеют развитую удельную поверхность. 2. Впервые обнаружено, что использование хелатирующего лиганда 4′-фенил-2.2′:6′,2″-терпиридина позволяет получать кристаллические цепочечные МОКП со стэкинг-стабилизацией. Показано, что исходный биядерный ацетатный комплекс меди(II) становится моноядерным под действием сильного хелатирующего 4′-фенил-2.2′:6′,2″-терпиридина. Методом РСА установлена цис-транс-изомеризация малеинового лиганда при формировании МОКП на основе Zn(II). 3. Установлено, что введение аминогруппы в структуру органического линкера для изоретикулярных МОКП приводит к увеличению среднего радиуса пор. Обнаружено значительное увеличение термической стабильности МОКП при замене Fe(III) на Zr(IV), а также при использовании ароматических производных дикарбоновых кислот в качестве органических фрагментов. 4. Показано, что железосодержащие мезопористые МОКП проявляют эффективную способность удаления органических красителей. Сорбционная емкость составляет 105-844 мг/г, что превосходит большинство известных значений для МОКП. 5. Показана обратимость окислительно-восстановительных процессов, протекающих в трехъядерном кластере железосодержащего МОКП. Координационный полимер на основе терефталевой кислоты проявляет стабильную разрядную емкость на уровне 227 мАч/г, что позволяет рассматривать такие системы в качестве активного материала в литий–ионных аккумуляторах. 6. Получены и охарактеризованы новые Pd-содержащие гетерогенные катализаторы жидкофазного гидрирования на основе гексаядерных оксокомплексов Zr(IV), обладающие высокой активностью, селективностью и стабильностью, перспективные для удаления ацетиленовых примесей в производстве олефиновых мономеров.