唑类苯甲酸有机锡配合物的设计合成及性质研究

论文摘要

超分子晶体工程是当今配位化学领域最为活跃的研究方向之一,因为超分子不仅具有丰富多变的拓扑结构,而且在光、电、磁及催化等方面都具有潜在的应用价值。众所周知,阴阳离子的种类,反应类型,配体中提供的配位点个数以及配位时采用的几何构型等因素将共同影响配合物最终的形态结构。其中,有机配体是配合物的重要组成部分,选择不同的配体,不仅会直接影响到配合物实体的组装,而且还会影响到配合物在构筑超分子结构时弱作用力的形成,比如氢键,π…π堆积作用,金属与金属的作用,金属与非金属的作用等。另外,配合物的性质在一定程度上取决于配体本身的性质。因此配体的选择对于研发具有新颖结构和优良性能的配合物有着十分重要的意义。本文将五元氮杂环引入到苯甲酸中,设计合成了4种同时具有氮配位点和氧配位点的化合物,并将这些配体与有机锡化合物反应,得到一系列具有特殊结构和性能的有机锡配合物。本论文的主要研究内容如下：1.在调研文献的基础上,对唑类,羧酸类及有机锡类配合物的研究进展进行了综述,并提出了本论文的设计思想。2.合成了四种结构相似的唑类苯甲酸配体,即4-咪唑苯甲酸（HL1）,4-吡唑苯甲酸（HL2）,4-三唑苯甲酸（HL3）和4-四唑苯甲酸（HL4）。通过核磁共振谱、红外光谱、质谱、元素分析等表征手段确证了这些配体的结构。用单晶X-射线衍射技术分别对HL1的晶体以及HL1盐酸盐的晶体进行了测试。分析表明：在HL1盐酸盐的晶体中存在多种氢键。这些由游离的水分子和氯原子所形成的氢键,在构筑HL1盐酸盐晶体的三维拓扑结构中,起着举足轻重的作用。而HL1的晶体中由于没有溶剂分子,所形成的氢键种类相对较少,三维结构也相对简单。3.将三苯基氢氧化锡和二丁基氧化锡分别与HL1-HL4反应,得到了一系列结构新颖的有机锡配合物1-8。通过锡谱、红外光谱和元素分析确证了这些配合物的结构。通过单晶X-射线衍射技术对其中六种获得单晶的配合物1-6进行了解析,结果表明：1是一维线型聚合物,2和4是具有相似结构的单分子配合物,3是带有一个甲醇溶剂分子的单分子配合物,5和6是具有相似梯形结构的配合物。虽然配体极为相似,只是五元氮杂环中氮原子的位置和个数发生了变化,结果不仅配合物的实体结构发生变化,而且弱作用力,如氢键,π…π堆积作用,也有所变化,最终导致超分子结构的不同。4.对配体及其配合物的光学性质进行了研究,固体荧光结果表明：配合物的发射峰对于其相应的配体发生了不同程度的红移或者蓝移,这可能是由于中心金属处于不同的配位环境以及固体堆积时分子间存在着不同的弱作用力协调作用的结果。5.对配体及其配合物的抑菌性及抗癌性进行了研究,初步讨论了它们之间的构效关系。结果表明：配合物的生物活性明显优于相应的配体,在生物方面有着潜在的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 引言
• 1.1 唑类化合物的研究概况
• 1.1.1 唑类配体
• 1.1.2 唑类配体的配位模式
• 1.1.3 唑类配合物的结构
• 1.1.4 唑类配合物的性质及应用
• 1.2 羧酸类配合物的研究概况
• 1.2.1 羧酸类配体
• 1.2.2 羧酸类配合物的配位模式
• 1.2.3 羧酸类配合物的结构
• 1.2.4 羧酸类配合物的性质及应用
• 1.3 有机锡配合物的研究概况
• 1.3.1 有机锡配合物的结构
• 1.3.2 有机锡配合物的性质及应用
• 1.4 论文的设计思想
• 参考文献
• 第二章 唑类苯甲酸配体的合成及表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验药品及仪器
• 2.1.2 目标化合物HL1-HL4的合成及表征
• 2.2 晶体数据的采集、结构精修及分析
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 有机锡配合物的合成及表征
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验仪器及试剂
• 3.1.2 目标化合物1-8的合成及表征
• 3.2 晶体数据的采集、结构的精修及结构分析
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 有机锡配合物的光学性质研究
• 4.1 测试部分
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 测试条件
• 4.2 结果与讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第五章 有机锡配合物的生物活性研究
• 5.1 抗菌活性研究
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.3 测试结果
• 5.1.4 结果分析与讨论
• 5.2 抗癌活性研究
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 测试结果
• 5.2.4 结果分析与讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 总结与展望
• 硕士期间发表的论文
• 致谢