芳香氨基羧酸及其超分子配合物的合成、表征及结构研究

论文摘要

通过分子间非共价键弱相互作用力组装或自组装成超分子是集基础研究和应用研究于一体的新兴领域,近年来引起了广泛的关注。氨基酸不仅与生命体系紧密联系,而且可以与金属作用得到具有特殊性质和活性的化合物,因此设计合成氨基羧酸类超分子,并研究它们的弱相互作用具有一定的理论意义和实用价值。本论文从分子间非共价键弱相互作用力出发,设计合成了一系列芳香氨基羧酸作为配体,并与过渡金属离子组装成金属配合物,采用现代分析手段研究了它们的性质与结构。本文的工作可以归纳为下面三个部分: 1.合成了N-苯基亚氨基二乙酸H2pida和2,2’-联吡啶、1,10-菲哕啉、苯并咪哗等与过渡金属离子形成的8个配合物。红外、紫外光谱和元素分析的初步结果表明:这8个配合物的组成分别为[Ni（L）（2,2’-bipy）（H2O）]·2H2O（1）、 [Cu2（L）2（2,2’-bipy）2]（2）、[Co（L）（2,2’-bipy）（H2O）]·2H2O（3）、[Mn（L）（2,2’-bipy）（H2O）]·2H2O（4）、[Cu2（L）2（phen）2]·2H2O（5）、[Co2（L）2（phen）2（H2O）2]·3H2O（6）、[Mn（L）（phen）（H2O）]·H2O（7）、[Cu4（L）4（bzim）4]（8）。在各个配合物的红外图谱中,配体COO-基团的不对称伸缩振动vCO2as,发生蓝移,对称伸缩振动VCO2s。红移,两种差值在200 cm-1以上,说明芳香氨基羧酸配体的羧基有以单齿形式与金属离子配位。热重分析结果表明配合物的网络骨架在200℃之前基本能保持稳定。测定了其中7个配合物的晶体结构,Cu2+组装得到配合物2、5、8的共同特征是中心金属离子的配位数均为5,都形成畸变的四方锥构型。其余配合物的配位数均为6,形成畸变的八面体构型。这些配合物通过分子间氢键和π-π堆积作用组装成多维的超分子结构。 2.合成表征了配体N-苯基亚氨基乙酸Hpia及其与联吡啶、金属Co3+组装的三元混配超分子配合物[co（pia）2（2,2’-bipy）]+NO3-·3H2O。晶体结构表明:金属离子Co3+形成了畸变八面体结构的配位环境。配合物通过分子间氢键将每个单核分子连接成三维的超分子结构。 3.合成表征了配体N-（邻-苯甲酸基）-亚氨基二乙酸H3cpida,并将其与过渡金属Cu2+进行自组装,合成出通过弱相互作用构筑的三维超分子聚合物{[Cu3（cpida）2（H2O）4]·3H2O}n,并对其结构和光谱性质进行了研究。该聚合物包含两个不同的一维链,链与链间通过氢键连接成二维的网状结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 配位化学的地位与发展
• 1.2 分子间的相互作用
• 1.2.1 范德华力
• 1.2.2 氢键
• 1.2.3 芳香堆砌作用力
• 1.2.4 阳离子—π堆积
• 1.2.5 疏水缔合作用
• 1.3 氨基多羧酸化合物及其配位化学
• 1.3.1 非芳香氨基多羧酸及其配合物
• 1.3.2 含芳香基团的氨基多羧酸及其化合物
• 1.4 本论文的目的、意义和思路
• 第二章 N-苯基亚氨基二乙酸的过渡金属混配配合物的合成、表征及其光谱性质研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 化学试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 配体及配合物的合成
• 2.3 配合物的表征
• 2.3.1 元素分析
• 2.3.2 红外光谱测定
• 2.3.3 紫外-可见光谱测定
• 2.3.4 热分析
• 2.3.5 晶体结构测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 合成配体N-苯基亚氨基二乙酸的影响因素
• 2.4.2 红外光谱表征
• 2.4.3 紫外-可见光谱分析
• 2.4.4 热重分析
• 2.4.5 配合物1-8的晶体结构
• 3+、联吡啶三元混配配合物的合成、表征与结构'>第三章 N-苯基亚氨基乙酸的制备及其与金属Co³⁺、联吡啶三元混配配合物的合成、表征与结构
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 化学试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 配体及配合物的合成
• 3.2.4 配合物的晶体结构测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外光谱
• 3.3.2 紫外-可见光谱
• 3.3.3 配合物晶体结构
• 第四章 N-（邻-苯甲酸基）-亚氨基二乙酸和金属Cu（Ⅱ）的配合物的合成、表征与结构
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 化学试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 配体及配合物的合成
• 4.2.4 配合物的晶体结构测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 红外光谱
• 4.3.2 紫外-可见光谱
• 4.3.3 热重分析
• 4.3.4 配合物晶体结构
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 后续工作建议与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢