31357.芳香性多齒甜菜堿類衍生物的氫鍵包合物和金屬配合物的制備及結構研究

1、天津大學碩士學位論文芳香性多齒甜菜堿類衍生物的氫鍵包合物芳香性多齒甜菜堿類衍生物的氫鍵包合物和金屬配合物的制備及結構研究和金屬配合物的制備及結構研究SynthesisacterizationofInclusionCodinationCompoundsofBidentateBetaineDerivativesContainingAromaticRings學科專業(yè)：化學研究生：周業(yè)芳指導教師：李松林教授天津大學理學院二零一四年六月摘要摘要含

2、有R3N離子和裸露的COO離子的甜菜堿類衍生物，其分子為電中性，羧基易與金屬離子配位，且易與氫鍵給予體分子形成氫鍵。本文合成了六種帶有各種芳香基團的甜菜堿類衍生物，即910二(4羧基吡啶基)甲基蒽(L1)，910二(3羧基吡啶基)甲基蒽(L2)14二(4羧基吡啶基)甲基萘(L3)15二(3羧基吡啶基)甲基萘(L4)44’二(4羧基吡啶基)甲基聯苯(L5)44’二(3羧基吡啶基)甲基聯苯(L6)(L4L5及L6為新合成)，并研究其與金屬離

3、子的作用，及形成氫鍵包合物的能力。將配體L1、L2和L5與各種金屬鹽作用，合成得到了六種過渡金屬及稀土金屬配位化合物：[Ce(L1)1.5(H2O)2]3(NO3)6(H2O)n(1)、[Pr(L2)2(H2O)4]26ClO48H2OL2n(2)、[Ag2L2(DMSO)2(H2O)2]2ClO4n(3)、[Cu2(L2)2(DMSO)(H2O)5]2DMSO10H2OCl3ClO4n(4)、[ZnL2(Cl)2]DMSO2H2On(

4、5)、[Mn(L5)2(H2O)2]2ClO48H2OL5n(11)；將L3與DMSO，44’聯吡啶等小分子物質混合，得到了三種包合物：(L3DMSO2H2O)n(7)、[L3(C10H10N2)0.52H2O]n(8)、(L3C6H8N2H2O)n(9)。用紅外光譜，熱重和單晶X射線衍射結構分析方法進行了表征。結構分析表明：(1)由于稀土元素離子Ln(III)半徑較大，且4f軌道參與成鍵，在形成配合物時配位數高且多變，羧基對其配位時經

5、常會出現螯合或螯合加單原子橋聯的模式，這些配位模式在配合物1中有體現。(2)配合物3和4中都存在由金屬離子和配體分子通過配位鍵形成的一維鏈狀結構，不同之處在于，配合物4中水分子參與配位，并且與相鄰鏈上的羧基氧原子形成氫鍵，而形成雙鏈結構；(3)與其他化合物為配位聚合物不同，化合物5由單獨的配位分子組成，分子間通過π–π堆積作用形成二維結構；(4)在配合物11中，配位陽離子通過氫鍵相互連接孔狀層結構，而未參與配位的配體分子穿插其間，進一步