羥基喹啉-二茂鐵縮聚物及羥基喹啉-蛋氨酸的合成與性能研究.pdf

1、8-羥基喹啉金屬配合物與二茂鐵聚合物是一類新型的功能材料，在光、電、磁等方面表現(xiàn)出許多特殊的性能，具有廣泛的應用前景和重要的基礎理論研究。為此，我們在分子設計和性能裁剪的思路上，合成了一系列的二茂鐵型雙(8-羥基喹啉)席夫堿高分子材料，并探索其結構與性能的關系。 本課題研究中，以1，1'-二甲酰氯二茂鐵與雙(8-羥基喹啉)席夫堿為原料，按照分子設計和性能裁剪的思路，通過縮聚反應得到了二茂鐵-8-羥基喹啉型縮聚物，再與不同金屬離子

2、M(Fe，Co，Ni，Cu等)配位，獲得了一類新型的聚二茂鐵-雙(8-羥基喹啉)金屬配合物。由于被配位的金屬原子M和二茂鐵中的鐵原子間有一定的電子離域，這使它成為既含“磁性”基元的金屬原子離域結構，又有“導電”基元的茂環(huán)和共軛取代基組成的大共軛體系的新一類高分子化合物。并且對8-羥基喹啉-二茂鐵高分子材料采用元素分析、紅外光譜(IR)、熱重分析(TGA)、固體熒光光譜、X射線粉末衍射(XRD)、磁性分析等對聚合物的結構與性能進行了表征。

3、 研究結果表明，合成出的最終產(chǎn)物其化學結構基本符合預期結果，但結構相當復雜，產(chǎn)物中金屬配位形式存在多種方式；限于目前的條件與技術水平，高聚物也尚難制成單晶，其化學結構及純度并不十分明確。同時，我們還發(fā)現(xiàn)幾個系列的化合物均具有較好的熱穩(wěn)定性，尤其是8-羥基喹啉一二茂鐵型金屬銅(Cu)聚合物的熱穩(wěn)定性。而金屬配聚物較未配位金屬的配體高溫熱穩(wěn)定性提高不大，可能是由于金屬離子與配體之間形成配位鍵的鍵能與配位體內的共價鍵鍵能相比要小得多，

4、當金屬配聚物受熱裂解時，首先從配位鍵開始，因此對高溫熱穩(wěn)定性的影響甚微。 與無機物的XRD存在明顯的尖銳峰不同，配合物(Fc-DDSQ-M)的XRD由于結晶很不完善，晶粒尺寸有限，因此其衍射峰由晶態(tài)衍射峰和非晶態(tài)的漫散射寬峰組成。 配位聚合物的固體熒光測試表明化合物的發(fā)射譜出現(xiàn)在425-550nm之間，并且呈現(xiàn)三重熒光性質，在配體與金屬離子配合后，熒光強度也有所增強，這可能是配位后體系的共軛程度增大，剛性增強的結果。

5、 磁性分析結果表明，在T=300K時，配體與金屬配位聚合物的磁化率均大于零，且都在102～10-6數(shù)量級之間，說明配體和配合物在T=300K時為順磁性材料；金屬配位聚合物與配體相比較，矯頑力Hc，剩余磁化強度Mr都有增大了。我們認為這是由于過渡族金屬Co為一種順磁性粒子，而配體Fc-DD8Q作為一個弱Lewis堿，與過渡金屬離子形成配合物，這樣通過合理調控自旋中心間的耦合作用，使配體內部所含的鐵Fe與配合金屬Co之間產(chǎn)生相互交換作用