基于肟衍生物和氮杂环配体的配合物的设计合成和性质研究

【摘要】本论文主要研究基于肟类配体和氮杂环配体的过渡金属配合物的合成、结构、荧光性质、磁性及催化性能，以溶剂热合成法合成了20个新颖构型的配位化合物，并测定了部分化合物的荧光性质、磁性、和催化性能，主要包括以下三个部分内容：一、用N-hydroxy-pyridine-2-carboxamidine(H2pyoax)为配体，通过使用不同的金属盐、改变溶剂的种类、调节体系的pH值等，合成了六个结构新颖的配位化合物，[Cd{(py)C(NH2)NOH}2Cl2](1),[Co(O2CMe)2{(py)C(NH2)NOH}2]·2(CH3CH2OH)(2),[Zn2(O2CMe)3{(py)C(NH2)NOH}4](OH)(3),[Zn4(OH)2{(py)C(NH2)NO}4Cl2]·3MeCN(4),[Ni(SO4)(H2O){(py)C(NH2)NOH}2]·H2O(5)，[Mn(SO4){(py)C(NH2)NOH}2]n(6)。化合物4表现出了较好的荧光性质。配位聚合物6是目前为止基于H2pyoax配体的第一例锰的配位聚合物。在2.0–300K的温度范围内对6的磁性做了研究，金属离子之间表现出弱的反铁磁相互作用。二、设计合成了咪唑并[1,5-a]吡啶的衍生物配体(3-(pyridin-2-yl)imidazo[1,5-a]pyridin-1-yl)methanol(HPIPM)，利用溶剂热的方法，尝试了配体HPIPM与不同种类的过渡金属盐的反应，得到了结构新颖的配位化合物,[Co(HPIPM)Cl2]n(7)，[Cu2(MPIP)2Cl4](8)，[Cu(MPIP)Br2](9)，[Zn(MPIP)Cl2](10)，[Mn(BPIPM)Cl2]·CH3OH(11)，[Cr(BPIPM)Cl2]Cl·H2O(12)，[Zn(EPIP)Cl2](13)，[Cu2(EPIP)2Cl4](14)，[Cu(EPIP)Br2](15)，[BPIPM](16)(MPIP=1-(methoxymethyl)-3-(pyridin-2-yl)imidazo[1,5-a]pyridine;BPIPM=bis(3-(pyridin-2-yl)imidazo[1,5-a]pyridin-1-yl)methane;EPIP=1-(ethoxymethyl)-3-(pyridin-2-yl)imidazo[1,5-a]pyridine)。其中7-12都是在甲醇溶剂中得到的，但由于金属种类不同，晶体结构也不相同。CoCl2与配体HPIPM反应，形成了以HPIPM为配体的链状配位聚合物；当金属盐为MnCl2或CrCl3时，发生了金属诱导的原位合成反应，得到了含有仲碳原子配体的配位化合物；在CuCl2，CuBr2，ZnCl2存在下，配体HPIPM与溶剂甲醇分子发生了原位反应，生成了相应的醚化合物。改变溶剂醇的种类，我们也得到了不同结构的化合物13-15。在乙醇溶剂中，在CuCl2，CuBr2，ZnCl2存在下，配体HPIPM同样与溶剂乙醇分子发生了原位反应，也生成了相应的醚化合物。化合物16是在冰醋酸的作用下，得到的含仲碳原子配体的化合物。研究了配位化合物10和13的荧光性质。与配体HPIPM相比，最大发射峰明显红移。研究了化合物8和9催化正丁酮和乙二醇的缩酮反应，通过改变催化剂的量，反应温度，得到了较好的收率。三、设计和合成了基于吡啶-咪唑并[1,5-a]吡啶衍生物的席夫碱类配体，HL1，HL2，L3。并利用这三种配体尝试了与不同种类的过渡金属盐的溶剂热反应，得到了化合物17-20。它们是[Co(L1)2]·CH3CH2OH·H2O(17)，[Co(L2)2](18)，[Ni(Cl)2L3)]n·CH3OH(19)，[Co(Cl)2L3)]n·CH3OH(20)。其中化合物17和18的结构类似，中心金属采取六配位方式，形成具有变形八面体几何构型的单核化合物。化合物19和化合物20的结构类似，都是通过配体和氯原子形成的链状配位聚合物。
【作者】刘勇路；
【导师】李亚红；
【作者基本信息】苏州大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】含氮杂环配体；配位聚合物；荧光；磁性；催化；

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