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芴羧酸配体的合成及其金属配合物的合成【字数:8646】

2022-11-30 19:05编辑: www.51jrft.com51今日论文网
摘 要多羧酸化合物是一类的化合物,它在很多的领域中有广泛的应用,比如纺织、建筑、水处理、配位化学等等,分子中含有多个羧基时它也有很好的前景。多羧酸化合物,是指分子中含有两个或两个以上羧基的化合物,由于含有多个羧基,羧基的供电性、酸性、酯化、酰化等物理化学性质在这类化合物中的表现尤为突出。我们选择的这个课题是2,7-芴羧酸配体的合成,以及其配合物聚合物的合成。参考国内外发表的相关文献对其进行合成。其中多环芳烃我们选择的是以芴为主要的原料,最终去合成2,7-芴羧酸。对配体做核磁共振判断其结构。用Zn(NO3)2·6H2O与配体进行聚合得到的聚合物做红外光谱对其进行表征。
目 录
1.前 言 5
1.1配位化合物简介 5
1.1.1配位聚合物 5
1.1.2配位聚合的特点 5
1.1.3配位化合物 6
1.1.4配位聚合物的结构 6
1.1.5配位聚合物的研究方向 9
1.1.6影响配合物合成的因素 9
1.2芴类化合物的简介 11
1.2.1芴类化合物的研究进展 11
1.2.2芴酮的研究 12
1.2.3芴的衍生物的合成 13
1.3羧酸类有机配体 13
1.3.1羧酸类有机配体与金属的合成 13
1.3.2芴羧酸与金属的反应 14
2. 实验部分 15
2.1试剂与仪器 15
2.1.1主要药品 15
2.1.2主要仪器 15
2.2实验过程 16
2.2.1配体的合成 16
2.2.2配位聚合物的合成 17
3. 结果与讨论 18
3.1 核磁图及分析 18
3.1.1 2,7二乙酰基芴的核磁图(氢谱,碳谱) 18
3.1.3 2,7芴羧酸的核磁图 19
3.1.4分析 20
3.2配合物的合成 20
3.2.1配合物1的合成与讨论 20
3.2.2配合物2的合成讨论 20
3.3红外光谱 20
3.3.1 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
配体的红外光谱图 20
3.3.2配合物的红外光谱图 22
4. 小 结 23
参考文献 24
致 谢 26
1.前 言
1.1配位化合物简介
1.1.1配位聚合物
配位聚合物(Coordination polymer)通常是由配位方式多样的金属离子或是金属簇与有机配体之间通过可逆的配位键连接在一起,它们具有高度的有序的结构,可以抽象的视作为网状结构。换句话说,可以将一个配位聚合物的晶体结构用数学模型的方法,将其结构简化为网络结构[13],即网络拓扑学。在化学配位学中,配位聚合物的重点研究内容是设计与合成。
配位聚合物的研讨是要把有机配体与配位能力不同的给体原子和配位倾向不同的金属离子综合考虑起来的,是有机化学、无机化学、固态化学、材料化学的交叉科学。由有机配体和金属离子相连接结合成的任何的一种聚合物原则上它们都是一个自组装的过程,配位聚合物的设计是在于配体的合成与金属离子的选择,它们二者之间因相互作用从而产生重复单元,按照一定的排列方式形成一定的结构[3]。
在配位聚合的自发过程中,充分的利用了有机配体与金属离子的结构以及配位性质,即:一方面金属离子把具有特定功能和结构的配体结合在一起,另一方面,金属离子还作为中心将配体定位在特定的方位上。
1.1.2配位聚合的特点
配位聚合主要有以下一些特点:活性中心为阴离子性质,可称之为配位阴离子聚合;单个的π电子进入到吸电子的金属空轨道,形成的是配位π络合物;π络合物可以进一步的结合从而形成四圆环的过渡态;单体插入MC(金属碳)键完成链的增长;它还可以形成规整的立构聚合物。
1.1.3配位化合物
配位化合物(coordination compound)也称配合物、络合物,是具有特征化学结构的一类化合物,它的构成是中心原子和围绕它的配体的分子相结合,它们直接的完全或部分的连接是由配位键形成。如图11所示
一般的配位化合物中都含有配位单元。配位化学是研究配位化合物的主要学科。配合物在化合物中占了较大的一个部分,它在日常的生活中、工业中、生命科学中都有很广泛的应用,并与无机化合物、有机金属化合物相联系在一起。
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图11 配合物的结构图
2018年,李蜂课题组采用二羟基吡啶和铜金属盐成功合成了含铜的金属配合物。在加热条件下,将配体与金属盐溶于无水甲醇中回流反应48h后静置处理得到绿色结晶,经处理后最终得到绿色晶体[4]。
1.1.4配位聚合物的结构
配位聚合物的晶体结构是具有高度有序的结构,类似于网状结构。Wells曾经从数学的角度出发,分析了大量有可能存在的无机物的拓扑结构,并且将晶体结构按拓扑学理论换选成了具有某一对称性(如:四面体、平面三角形等)的一系列节点(node),在用连接子(linker)把这些节点连接起来,形成了零维(0D)的多面体,或是无线延伸至一维(1D)、二维(2D)、三维(3D)这样的周期性网络。在早期主要研究的是无机沸石这样的网络结构。在配位聚合物研究的发展过程中,分子拓扑学也被应用到配位聚合物的研究中。分子拓扑学既可以对配位聚合物进行结构分析和结构描述,同时也可以来设计和组装配位聚合物的分子。
我们通常把金属离子或者金属簇当作是节点,把有机配体当作是连接子(也称间隔物(spacer))。有一些比较特别的情况,比如:金属离子的配位数比较低(配位数为:24),而多齿有机配体时常具备三连接或者是更高一些的连接作用时,也能够将多配位点(multitopic)有机配体视作为节点,将金属离子或者金属簇视作为连接子[2]。它们可以组合成各种典型的结构,例如:一维结构:链状、梯型、铁轨型等;二维结构:正方形、长方形格子、双层结构砖墙型结构、蜂窝煤型结构等;三维结构:立方体结构、金刚石结构等。其表示结构如图12所示。

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