吡啶基三唑衍生物的合成及其铜配合物的结构与性能研究

摘要

含多氮唑配体的多聚配合物由于其结构的多样性和在聚合材料、催化材料、生物材料、光学材料等领域的潜在应用前景,使得近年来含多氮唑配体的多聚配合物的合成和应用研究异常活跃。因此,设计合成新型多氮唑配体并与金属离子自组装成结构新颖、性能独特的多聚配合物是一项很有意义的研究工作。
　　本文设计合成了4个新型多氮唑配体,并以3-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑作为配体,在水热条件下合成出了4个新的多聚配合物,并通过X射线单晶衍射仪对其晶体结构进行了表征,同时测定了部分配合物的荧光性能及热稳定性。主要研究内容如下:
　　1.以2-氰基吡啶为原料,经多步反应合成了3-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑(Hpt)以及4,4′-二{[3-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑-1基]-甲基}联苯,3-(2-吡啶基)-1-(2-甲基吡啶)-1,2,4-三唑,3-(2-吡啶基)-1-(3-甲基吡啶)-1,2,4-三唑,3-(2-吡啶基)-1-(4-甲基吡啶)-1,2,4-三唑等4个新的三唑衍生物,并用红外光谱、1H-NMR及13C-NMR对产物进行了表征;
　　2.通过水热合成法合成四个铜(I)、铜(II)配合物,研究发现:一个为具有孔洞结构的三核配位聚合物[Cu3Hpt3]n,另三个为杂环羧酸配合物[Cu2(Hpt)2(CH3COO)2(H2O)2]·H2O、[Cu2(Hpt)2(CO3)2(H2O)2]·H2O、[Cu-(Hpt)(3,5-DMBA)]n;
　　3.通过X射线对四个配合物的晶体测定,确定了它们的晶体结构。其中配合物[Cu3Hpt3]n属单斜晶系,空间群 P2(1)/n,形成了以铜(I)为中心的四配位的变形四面体结构。配合物[Cu2(Hpt)2(CH3COO)2(H2O)2]·H2O、[Cu2(Hpt)2(CO3)2(H2O)2]·H2O、[Cu(Hpt)(3,5-DMBA)]n属三斜晶系,空间群P2(1)/n,三者均为五配位的变形四方锥结构;
　　4.测定了配合物[Cu3Hpt3]n的荧光光谱和[Cu3Hpt3]n、[Cu2(Hpt)2(CH3C-OO)2(H2O)2]·H2O、[Cu2(Hpt)2(CO3)2(H2O)2]·H2O、[Cu(Hpt)(3,5-DMBA)]n的热重分析。配合物[Cu3Hpt3]n的激发光谱在360 nm附近有吸收,用该波长的光进行激发,在414 nm附近处产生长寿命荧光光谱,该荧光发射峰属于有机配体的π-π*跃迁。此外,与配体相比,配合物[Cu3Hpt3]n的荧光发射峰有所增强,并发生轻微红移。热重分析实验表明,随着温度的升高,配合物首先失去溶剂分子,随后配合物在更高温度下逐渐发生热分解。

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第1章 绪论

1.1 1,2,4-三唑化合物及其衍生物概述

1.2 有机-金属配合物的制备及晶体的培养

1.3 影响配合物结构的因素

1.4 1,2,4-三唑类配合物概述

1.5 本论文的研究内容及创新点

第2章 3-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑衍生物的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 图谱解析

2.4 结果与讨论

第3章 铜(I)配位聚合物[Cu3Hpt3]n的水热合成、晶体结构及荧光性能

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 配合物的热重与差示扫描热分析

第4章 含羧酸和3-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑(Hpt)配体铜配合物的水热合成、晶体结构及热重分析

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 配合物的热重分析

结论

参考文献

致谢

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