N-乙酸基取代氮杂配体及配合物的合成、结构和催化性质研究

论文摘要

随着现代合成技术、测试技术的不断发展及量子力学理论技术的应用,配位化学发展迅速,已经成为物理、化学、生物、材料、信息等学科研究的热点。它不仅与分析化学、生物化学、有机化学、物理化学、高分子化学、催化化学、结构化学、工业化学等基础学科相互渗透相互交叉,而且与生命科学、材料科学及医药等其他学科相互关联形成了许多富有生命力的崭新的边缘学科,比如金属有机化学、生物无机化学。第一部分综述了Schiff base大环的研究现状及配体的几种常见的合成方法,阐述了Schiff base大环配合物的研究意义。接下来介绍了含氮杂环羧酸配体的配位方式,并就几种典型的氮杂羧酸单晶的制备方法做了简要介绍,最后阐明了选题的意义及研究成果。第二部分以丙酮、乙二胺、溴乙酸乙酯等为原料合成了5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N, N’，N", N’"-四乙酸乙酯,并培养出了单晶。然后将其水解、酸化转化为5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N, N’, N", N’"-四乙酸,并培养出了单晶。采用红外、元素分析和X单晶衍射等仪器对它们进行了结构表征。第三部分以丙酮、乙二胺、溴乙酸乙酯等为原料合成了5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N”,N”’-二乙酸乙酯,然后将其水解转化为5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N’,N”’-二乙酸和配合物,并培养出了单晶。采用红外、元素分析和X单晶衍射等仪器对其结构进行了表征。第四部分用液相色谱作为检测手段,对5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N, N’, N", N"’-四乙酸大环双核铜配合物和5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N, N’, N", N’"-四乙酸大环双核锌配合物对苯酚羟基化反应的催化活性进行了研究。结果表明,这两个配合物对苯酚羟基化反应具有催化活性,同时表现出一定的催化选择性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 希夫碱大环配合物
• 1.1.1 希夫碱大环的研究现状
• 1.1.2 希夫碱大环配体的合成
• 1.1.2.1 直接合成法
• 1.1.2.2 模板合成法
• 1.1.3 希夫碱大环配合物的应用
• 1.2 含氮杂环羧酸配合物
• 1.2.1 含氮杂环羧酸配体的配位方式
• 1.2.1.1 一元羧酸的配合物
• 1.2.1.2 二元羧酸的配合物
• 1.2.1.3 多元羧酸的配合物
• 1.2.1.4 含氮羧酸配合物
• 1.2.2 含氮杂环羧酸配合物单晶的制备
• 1.2.2.1 常规溶液反应法
• 1.2.2.2 水热和溶剂热法
• 1.3 选题意义及研究成果
• 参考文献
• 第二章 四乙酸基取代四氮杂大环配体及其配合物的合成及表征
• 2.1 实验所用试剂和仪器
• 2.2 配体5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N’,N",N"’-四乙酸（L4）的合成及表征
• 2.2.1 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,11-二烯（L1）的合成及表征
• 1的合成'>2.2.1.1 L₁的合成
• 1的红外表征'>2.2.1.2 L₁的红外表征
• 2）的合成及表征'>2.2.2 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四员大环烷（L₂）的合成及表征
• 2的合成'>2.2.2.1 L₂的合成
• 2的红外表征'>2.2.2.2 L₂的红外表征
• 3）的合成及表征'>2.2.3 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N’,N",N"’-四乙酸乙酯（L₃）的合成及表征
• 3的合成'>2.2.3.1 L₃的合成
• 3的表征'>2.2.3.2 L₃的表征
• 3的红外表征'>2.2.3.2.1 L₃的红外表征
• 3的元素分析'>2.2.3.2.2 L₃的元素分析
• 3单晶的培养和结构解析'>2.2.3.2.3 L₃单晶的培养和结构解析
• 4）的合成及表征'>2.2.4 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N’,N",N"’-四乙酸（L₄）的合成及表征
• 4的合成'>2.2.4.1 L₄的合成
• 4的表征'>2.2.4.2 L₄的表征
• 4的红外表征'>2.2.4.2.1 L₄的红外表征
• 4的元素分析'>2.2.4.2.2 L₄的元素分析
• 4单晶的培养和结构解析'>2.2.4.2.3 L₄单晶的培养和结构解析
• 2.3 配合物单晶的培养及表征
• 2C₂₄H₄₄N₄O₁₀（A）的培养及表征'>2.3.1 配合物单晶Cu₂C₂₄H₄₄N₄O₁₀（A）的培养及表征
• 2.3.1.1 配合物A单晶的培养
• 2.3.1.2 单晶A的表征
• 2.3.1.2.1 单晶A的红外表征
• 2.3.1.2.2 单晶A的元素分析
• 2.3.1.2.3 A的单晶结构解析
• 2C₂₄H₄₄N₄O₁₀（B）的培养及表征'>2.3.2 配合物单晶Zn₂C₂₄H₄₄N₄O₁₀（B）的培养及表征
• 2.3.2.1 配合物B单晶的培养
• 2.3.2.2 单晶B的表征
• 2.3.2.2.1 单晶B的红外表征
• 2.3.2.2.2 单晶B的元素分析
• 2.3.2.2.3 B的单晶结构解析
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 二乙酸基取代四氮杂大环配体及其配合物的合成及表征
• 3.1 实验所用试剂和仪器
• 6）的合成及表征'>3.2 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N’,N"’-乙酸配体（L₆）的合成及表征
• 5）的合成及表征'>3.2.1 5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N’,N"’二乙酸乙酯（L₅）的合成及表征
• 5的合成'>3.2.1.1 L₅的合成
• 5的表征'>3.2.1.2 L₅的表征
• 5的红外表征'>3.2.1.2.1 L₅的红外表征
• 5的元素分析'>3.2.1.2.2 L₅的元素分析
• 5的熔点测试'>3.2.1.2.3 L₅的熔点测试
• 6的合成及表征'>3.2.2 L₆的合成及表征
• 6的合成'>3.2.2.1 L₆的合成
• 6的表征'>3.2.2.2 L₆的表征
• 6的红外表征'>3.2.2.2.1 L₆的红外表征
• 6的元素分析'>3.2.2.2.2 L₆的元素分析
• 6的熔点分析'>3.2.2.2.3 L₆的熔点分析
• 20H₄₈CL₂N₄O₁₇（C）的培养及表征'>3.3 配合物单晶CuC₂₀H₄₈CL₂N₄O₁₇（C）的培养及表征
• 3.3.1
• 3.3.1.1 配合物C单晶的培养
• 3.3.1.2 单晶C的表征
• 3.3.1.2.1 单晶C的红外表征
• 3.3.1.2.2 单晶C的元素分析
• 3.3.1.2.3 C的单晶结构解析
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 N-乙酸基取代氮杂配合物对苯酚羟基化反应的催化性能研究
• 4.1 仪器与试剂
• 4.2 原理与方法
• 4.2.1 原理
• 4.2.2 方法
• 4.2.2.1 液相色谱分析方法的确定
• 4.2.2.2 相对校正因子的测定
• 4.3 配合物A对苯酚羟基化的催化性能研究
• 4.3.1 影响因素
• 4.3.1.1 催化剂用量
• 4.3.1.2 反应时间
• 2O₂摩尔配比'>4.3.1.3 苯酚/H₂O₂摩尔配比
• 4.3.1.4 反应温度
• 4.3.1.5 最优条件下的转化率
• 4.4 配合物B对苯酚羟基化的催化性能研究
• 4.5 结论
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间发表的论文
• 致谢