邻菲咯啉衍生物的配合物的合成、结构与性质

论文摘要

1,10-菲咯啉（邻菲咯啉）广泛应用于分析化学和制备配位化学。这些具有含氮六元杂环的分子具有π电子缺乏性,它们具有良好的接受π电子的能力,并且可以和各种金属的低氧化态形成稳定的配合物。芳卤是重要的反应原料,然而,用卤素直接卤化含吸电亚胺基团（C=N-）的芳环通常需要苛刻的反应条件。目前,1,10-菲咯啉还没有直接有效的卤化方法。本论文研究了几种1,10-菲咯啉的卤代衍生物及其配合物的合成,性质与结构,另外,还对一种新的1,10-菲咯啉衍生物进行了合成研究。本论文以邻菲咯啉、Br2、一氯化硫、吡啶为原料,氯代正丁烷为溶剂,反应合成了3,8-二溴-1,10-菲咯啉,但产率低,为5 %。以邻菲咯啉和Br2为原料在SOCl2中反应得到3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉,产率52 %。以3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉、H2SO4、HNO3、KBr为原料研究了一种新的1,10-菲咯啉衍生物-3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉-5,6-二酮的合成。本论文用1,10-菲咯啉、三氯氧磷、五氯化磷合成了3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉,并采用了一种简单的后处理方法。以3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉与Cu（NO3）2·3H2O为原料合成了铜（Ⅱ）-3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉配合物,通过红外光谱,电子光谱,元素分析进行了表征,并研究了该配合物的热性质和光性质。结果表明,Cu（Ⅱ）以四配位的方式与3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的两个氮原子,硝酸根的两个氧原子形成配位,并在界外有一抗衡硝酸根阴离子。Zn（Ⅱ）配合物单晶由Zn（NO3）2·6H2O与3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉在氯仿和乙醇的混合溶液中通过挥发法得到,通过红外光谱,电子光谱,元素分析进行了表征,并研究了该配合物的热性质和光性质,另外,还对其单晶进行了X-ray衍射研究,结果显示,Zn（Ⅱ）以六配位的方式与两个3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的四个氮原子和两个配位水分子形成配位,在界外有一乙醇及两个抗衡硝酸根阴离子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 1,10-菲咯啉及其衍生物特点
• 1.2 1,10-菲咯啉及其衍生物化学修饰
• 1.2.1 1,10-菲咯啉3,8 位的修饰
• 1.2.2 1,10-菲咯啉2,9 位的修饰
• 1.2.3 其他的修饰方法
• 1.3 氢键和π…π 堆积
• 1.4 1,10-菲咯啉及其衍生物的应用
• 1.4.1 1,10-菲咯啉在分析化学中的应用
• 1.4.2 在材料化学中的应用
• 1.4.3 在超分子化学中的应用
• 1.4.4 在生物化学中的应用
• 1.4.5 在光化学中的应用
• 1.5 课题的研究内容及方法
• 第二章 3,8-二溴-1,10-菲咯啉的合成
• 2.1 原料及仪器
• 2.1.1 仪器与试剂
• 2.2 3,8-二溴-1,10-菲咯啉的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 3,8-二溴-1,10-菲咯啉的核磁表征
• 2.4 本章小结
• 第三章 3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉的合成
• 3.1 原料及仪器
• 3.1.1 仪器与试剂
• 3.2 3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉反应条件优化（表3.3）
• 3.3.2 3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉的后处理优化（表3.4）
• 3.3.3 3,5,6,8-四溴-1,10-菲咯啉的表征
• 3.4 本章小结
• 第四章 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉及其Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）配合物的合成、晶体结构与性质
• 4.1 原料及仪器
• 4.1.1 仪器与试剂
• 4.2 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的合成
• 4.3 配合物的合成
• 4.3.1 配合物的合成方法
• 4.3.2 单晶培养方法
• 4.3.3 Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）配合物的合成与单晶培养
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 1 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的提纯
• 4.4.2 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的单晶培养讨论
• 4.4.3 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉的核磁谱图（图4-4-1）
• 4.4.4 红外光谱
• 4.4.5 元素分析
• 4.4.6 热重分析
• 4.4.7 Cu（Ⅱ）配合物的结构
• 4.4.8 Zn（Ⅱ）配合物单晶解析
• 4.4.9 电子光谱
• 4.4.10 发射光谱
• 4.5 本章小结
• 第五章 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉5,6-二酮的合成研究
• 5.1 原料和仪器
• 5.1.1 仪器与试剂
• 5.2 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉5,6-二酮的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉5,6-二酮的合成优化
• 5.3.2 3,4,7,8-四氯-1,10-菲咯啉5,6-二酮的表征
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士期间发表的论文