二茂铁甲基亚氨基二乙酸功能配合物的合成、晶体结构及性能研究

论文摘要

二茂铁基氨基酸类配合物，由于同时具有二茂铁基团和氨基酸基团，所以这类金属配合物集二茂铁衍生物和氨基酸类金属配合物的优点于一体，较通常意义上的配合物在结构和性能方面都有其新颖和独特之处。因此，将二茂铁基团引入到氨基酸中作为配体，通过其与过渡金属离子自组装可得到一类新型的具有潜在应用价值的功能金属配合物，并深入研究它们的性能及应用，必将成为一个引人关注的课题。而这一类配合物也必在功能材料、遗传工程和生命科学等领域具有巨大的应用前景。本论文以二茂铁基氨基酸类化合物—二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠（FcCH2N（CH2COONa）2，L）为配体，在不同的条件下与金属离子自组装反应，得到三个二茂铁基氨基酸类配合物的单晶，通过单晶X-射线衍射确定了三种单晶的晶体结构，用红外、元素分析等手段进行了性质表征。并对它们的电化学性能、多酚氧化活性及荧光性能进行了深入的研究。二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠与金属离子Co（Ⅱ）自组装，形成了单核配合物[CoL（H2O）3]（1）。在此配合物中，配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸为三齿螯合配体，中心金属离子六配位，除了配体所占据的三个位置外，其余的位置都有配位水分子占据。相邻的结构单元之间在氢键的作用下形成了一个二维超分子结构。二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠与金属离子Pb（Ⅱ）反应，形成的是双核配合物[PbL（H2O）]2（2）。在这个配合物中配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸除了采用三齿螯合模式配位外，还作为桥联中心，通过参与螯合配位的一个氧原子把两个Pb（Ⅱ）离子桥联起来，形成了一个双核配合物。并且，两个铅离子之间有弱的Pb…Pb作用力存在。二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠与金属离子Ni（Ⅱ）反应，形成的是二维聚合物[NiL（CH3OH）·（CH3OH）3]n（3）。在这个聚合物中，中心金属离子Ni（Ⅱ）处于两种不同的配位环境中，而配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸除了采用三齿螯合模式配位外，未参与螯合配位的两个羧基氧原子也与另外两个Ni（Ⅱ）离子进行了配位。而且，所有的中心金属离子Ni（Ⅱ）均处于同一平面中，平面偏离参数为0.000 A。另外，我们对配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠和所得到的三个配合物的电化学性质进行了深入研究，并对动力学参数进行了计算。结果表明配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸有良好的氧化还原性质；和配体比，配合物的氧化还原的可逆性变差，半波电位变高。配合物1和3的电化学性质比较相近，配合物2由于金属间作用力的存在，出现了两对氧化还原峰。荧光性能测试则表明：这些配合物和配体都在290nm和390nm附近出现荧光峰，均呈现出较强的双重荧光性能，配合物的荧光强度比配体的强。另外，我们还利用邻苯二酚氧化生成邻苯二醌的反应，对配合物的多酚氧化活性进行了测试。测试结果表明：三个配合物均有良好的多酚氧化活性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 配位化学的概述
• 1.2 氨基多羧酸化合物及其配位化学
• 1.3 二茂铁化学简介
• 1.4 本课题的选题意义及取得的进展
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 取得的进展
• 第二章 实验部分
• 2.1 所用试剂
• 2.2 测试仪器及测试方法
• 2.2.1 测试仪器
• 2.2.2 单晶结构的测定
• 2.2.3 电化学测定
• 2.2.4 荧光光谱的测定
• 2.3 配体与配合物的合成
• 2N（CH₂COONa）₂）的制备'>2.3.1 配体二茂铁甲基亚氨基二乙酸钠（FcCH₂N（CH₂COONa）₂）的制备
• 2.3.2 配合物的合成
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 影响配体的合成因素及合成技巧
• 3.2 影响配合物合成的因素及合成技巧
• 3.3 配合物的晶体结构
• 3.4 电化学性能研究
• 3.4.1 方法简介
• 3.4.2 测试结果与讨论
• 3.5 配合物催化氧化邻苯二酚的反应性研究
• 3.5.1 方法简介
• 3.5.2 活性的定量的表示法
• 3.5.3 实验部分
• 3.5.4 活性测试的结果与讨论
• 3.6 配体及配合物1、2、3的固态荧光性能研究
• 参考文献
• 小结
• 致谢
• 附录:硕士期间发表的论文