从单金属到混金属碱土芳香羧酸配合物的合成和结构

从单金属到混金属碱土芳香羧酸配合物的合成和结构

论文摘要

诸多领域如催化、材料、生物化学等方面的潜在应用使新型碱土金属配合物的设计和合成备受关注。就芳香羧酸配体而言,多数为单一碱土金属配合物,含碱土金属的双金属配合物研究相对较少,且大部分为碱土-过渡体系,三金属配合物更是鲜有报道。本文合成了一系列从单金属到混金属的新型碱土金属芳香羧酸配合物,对其进行了元素分析、红外光谱分析、热重分析和X-射线单晶衍射分析等表征,并初步进行了一些热化学研究。论文的主要研究内容和结论如下:1)合成了5-羟基间苯二甲酸、5-硝基间苯二甲酸、2-羧基吡嗪酸的七个碱土金属配合物。研究表明:配合物1中ca(Ⅱ)配位数为8;配合物2和4中Sr(Ⅱ)配位数为9;配合物3、5、6和7中Ba(Ⅱ)配位数分别为9、9、9和10。显然,随金属半径增大,碱土金属的配位数有增大趋势;杂环羧酸配体中杂原子能和相邻羧基上的氧原子螯合一种类型的金属,羧基上的未配位的氧原子可与其它种类的金属键合,这为构筑混金属配合物提供可能。2)选择配位能力、刚性与空间位阻较适宜且配位点较多的吡啶2,6-二甲酸为配体,引入了鲍林电负性比较接近、配位数较大的稀土金属离子,构筑了系列碱土-稀土双金属配合物8~14。研究表明:pH效应对该类配合物的晶体生长影响较大。3)以水热合成定向构筑了一系列碱土(Ae)-稀土(Ln)-碱(A)和碱土(Ae)-稀土(Ln)-碱土(Ae)三金属芳香羧酸配合物15~21。研究表明:在较大pH值的合成条件下,不同金属氢氧化物中金属也可参与配位;吡啶-2,6-二甲酸配体可通过三种不同的配位方式桥连三种不同的金属离子。4)部分热化学研究数据丰富了此类碱土金属配合物的物理化学。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 前言
  • 1.1 碱土金属的配位化学
  • 1.1.1 碱土金属的配位特点
  • 1.1.2 碱土金属配合物的主要应用
  • 1.2 碱土金属芳香羧酸配合物的研究进展
  • 1.2.1 碱土金属单金属芳香羧酸配合物的研究现状
  • 1.2.2 含碱土金属的混金属芳香羧酸配合物的研究现状
  • 1.2.3 芳香羧酸配体的结构特点
  • 1.2.4 碱土金属芳香羧酸配合物的合成方法及pH值对结构的影响
  • 1.3 选题依据和研究路线
  • 1.3.1 选题依据
  • 1.3.2 研究路线
  • 参考文献
  • 第二章 单碱土金属芳香羧酸配合物的研究
  • 2.1 实验部分
  • 2.1.1 实验试剂与仪器
  • 2.1.2 配合物的合成
  • 2.1.3 晶体结构的测定
  • 2.2 5-羟基间苯二甲酸碱土金属配合物的结构和表征
  • 2.2.1 配合物的晶体结构分析
  • 2.2.2 配合物的IR光谱分析
  • 2.2.3 配合物的TG分析
  • 2.3 5-硝基间苯二甲酸碱土金属聚合物的结构和表征
  • 2.3.1 配合物的晶体结构分析
  • 2.3.2 配合物的IR光谱分析
  • 2.3.3 配合物的TG分析
  • 2.4 2-羧基吡嗪酸碱土金属配合物的结构和表征
  • 2.4.1 配合物的晶体结构分析
  • 2.4.2 配合物的IR光谱分析
  • 2.4.3 配合物的TG分析
  • 2.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 碱土-稀土双金属芳香羧酸配合物的研究
  • 3.1 实验部分
  • 3.1.1 实验试剂与仪器
  • 3.1.2 配合物的合成
  • 3.1.3 晶体结构的测定
  • 3.2 Ca-Ln双金属芳香羧酸配合物的结构和表征
  • 3.2.1 配合物的晶体结构分析
  • 3.2.2 配合物的IR光谱分析
  • 3.2.3 配合物的TG分析
  • 3.3 Sr-Ln双金属芳香羧酸配位物的结构和表征
  • 3.3.1 配合物的晶体结构分析
  • 3.3.2 配合物的IR光谱分析
  • 3.3.3 配合物的TG分析
  • 3.4 Ba-Ln双金属芳香羧酸配合物的结构和表征
  • 3.4.1 配合物的晶体结构分析
  • 3.4.2 配合物的IR光谱分析
  • 3.4.3 配合物的TG分析
  • 3.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 碱土-稀土-碱和碱土-稀土-碱土三金属芳香羧酸配合物的研究
  • 4.1 实验部分
  • 4.1.1 实验试剂与仪器
  • 4.1.2 配合物的合成
  • 4.1.3 晶体结构的测定
  • 4.2 Ba-Ln-Na三金属芳香羧酸配合物的结构和表征
  • 4.2.1 配合物的晶体结构分析
  • 4.2.2 配合物的IR光谱分析
  • 4.2.3 配合物的TG分析
  • 4.3 Ba-Ln-Rb三金属芳香羧酸配合物的结构和表征
  • 4.3.1 配合物的晶体结构分析
  • 4.3.2 配合物的IR光谱分析
  • 4.3.3 配合物的TG分析
  • 4.4 Sr-Ln-Mg三金属芳香羧酸配合物的结构和表征
  • 4.4.1 配合物的晶体结构分析
  • 4.4.2 配合物的IR光谱分析
  • 4.4.3 配合物的TG分析
  • 4.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 碱土金属芳香羧酸配合物的热化学性质研究
  • 5.1 液相生成反应焓变的测定
  • 5.2 比热容的测定
  • 5.3 配合物1-3标准摩尔生成焓的计算
  • 5.4 配合物8的第一步脱水过程的热分解动力学研究
  • 5.5 本章小结
  • 参考文献
  • 论文的结论和创新点
  • 读博期间发表主要论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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