2.1.2 结构导向作用

以有机胺或季铵类为主的有机模板剂在无机骨架的形成过程中主要起结构导向作用,最终决定所形成产物的结构,因此近年来很多报道将模板剂称为结构导向剂。1997年,Å. Kvick和P. A. Wright课题组用[(C7H13N)(CH2n(NC7H13)]2+有机胺为结构导向剂合成STA-2时,发现有机阳离子的大小对于产物中笼或孔道的形成具有明显的影响。当烷基链n的个数从3到5变化时,合成了三种不同笼形结构化合物:AlPO-17(412626386), STA-2(412626686)和AlPO-56(41243628683),其中三种笼的形状极其相似并都含有4126286元环,它们与有机分子的形状和大小很匹配(图2-2)。该例子中,有机胺作为结构导向剂导向不同笼的生成。当烷基链n≥6时,结构变为含有十二元环一维直孔道的AlPO4-581。类似地,2007年,D. G. Billing小组使用环状单胺阳离子作为结构导向剂导向合成碘铅酸盐杂化物时发现:如果环包含3~6个碳原子时,无机组分采取层状钙钛矿结构,而当环上碳原子数为7和8时,由于位阻效应导致形成1D链状结构,表明随着阳离子尺寸的增加,无机组分的维数呈现降低的趋势82

2-2 [(C7H13N)(CH2nNC7H13)]Br2作为结构导向剂,
n=3456 (或大于6 时生成的笼或孔道及位置

aAlPO-17;(bSTA-2;(cAlPO-56;(dAlPO4-5;(e)[(C7H13N)(CH24NC7H13)]2+

结构导向剂在STA-2笼中的位置81