季戊四胺MOFs配体的设计合成、结构表征及性质研究

论文摘要

季戊四胺的分子结构中含有四个羟基官能团,空间四取向及结构对称,其衍生物的结构有利于在多个方向发生分子间的相互作用,故以此类分子为核的衍生物在超分子化学领域中有广泛的用途。由于其衍生物含有相当数量的N,O,S等,可以用作金属-有机框架结构（MOFs）化合物的有机配体。本文从季戊四醇出发,设计合成了季戊四胺及其一系列衍生物,利用1H NMR技术、X-射线单晶衍射等方法对其进行了表征,并且对金属-有机框架结构化合物的构筑以及与瓜环的主客体相互作用进行了初步的探索。研究内容如下:1.改进了从季戊四醇出发,合成季戊四胺的技术路线,提高了季戊四胺的收率、能大量合成季戊四胺。2.合成了季戊四胺为母体的有机配体,利用核磁共振技术、单品X-射线衍射法等检测方法对合成产物的结构进行表征。3.季戊四胺与水杨醛形成的有机配体与硝酸铜的配合物,利用单晶X-射线衍射法对合成产物的结构进行表征。4.培养了季戊四溴吡啶衍生物与八员瓜环的晶体,利用1H NMR技术,单品X-射线衍射法研究了此主客体包结配合物的结构特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 金属有机框架结构的发展概况
• 1.2 MOFs的分类
• 1.2.1 含氮杂环类配体构筑的MOFs
• 1.2.2 芳香羧酸类配体构筑的MOFs
• 1.2.3 吡啶羧酸类配体构筑的MOFs
• 1.2.4 以瓜环为配体的MOFs
• 1.2.5 以季戊四胺及其衍生物为配体的MOFs
• 1.3 MOFs应用
• 1.3.1 吸附分离
• 1.3.2 气体存储
• 1.3.3 催化
• 1.3.4 分子识别
• 1.3.5 其它
• 第二章 季戊四胺的制备
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验主要试剂和仪器
• 2.1.2 季戊四醇四苯磺酸酯的合成
• 2.1.3 四溴代季戊烷的合成
• 2.1.4 对甲苯磺酰胺钠的合成
• 2.1.5 N,N1,N2,N3-四（4-甲基苯基磺酰基）季戊四胺的合成
• 2.1.6 季戊四胺硫酸盐的合成
• 2.1.7 季戊四胺的合成
• 2.2 结果讨论
• 第三章 季戊四胺衍生物的晶体结构
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验主要试剂和仪器
• 3.1.2 （N1,N2）,（N2,N3）,（N1,N3）-三（呋喃亚甲基）-N-（呋喃亚甲基）-季戊四胺的合成及表征
• 3.1.2.1 合成路线:
• 3.1.2.2 合成方法
• 3.1.2.3 结构表征
• 3.1.3 （N1,N2）,（N2,N3）,（N1,N3）-三（噻吩亚甲基）-N-（噻吩亚甲基）-季戊四胺的合成及表征
• 3.1.3.1 合成路线
• 3.1.3.2 合成方法
• 3.1.4 （N1,N2）,（N3,N4）-二（吡咯亚甲基）-季戊四胺的合成及晶体结构
• 3.1.4.1 合成路线:
• 3.1.4.2 合成方法
• 3.1.4.3 结构表征
• 3.2 结果讨论
• 第四章 四-[N-（2-羟基）苯亚甲基]-季戊四胺与硝酸铜MOFs的晶体结构
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验主要试剂和仪器
• 4.1.2 四-[N-（2-羟基）苯亚甲基]-季戊四胺的合成及表征
• 4.1.3 四-[N-（2-羟基）苯亚甲基]-季戊四胺与硝酸铜的MOFs化合物的制备和晶体结构
• 4.1.4 2,2,2-三溴代甲基-3-吡啶基-丙烷溴盐的合成及表征
• 4.1.5 2,2,2-三溴代甲基-3-吡啶基-丙烷溴盐与八元瓜环的主客体作用考察
• 4.1.5.1 2,2,2-三溴代甲基-3-吡啶基-丙烷溴盐与八元瓜环主客体晶体的制备
• 4.1.5.2 晶体结构的测定及结构表征
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录