新型多酸有机亚胺衍生物的研究

摘要

多金属氧酸盐化学（Polyoxmetalates）是关于同多酸和杂多酸的化学，是无机化学的一个重要分支。多金属氧酸盐阴离子，由于其具有储存电子、质子的性能，是一类优秀的受体分子，可以与无机分子、有机分子（包括大环化合物）、离子等结合形成超分子化合物，衍生出许多新性质，可获得特定功能的分子材料。特别是多酸的有机亚胺衍生物是是一类新的无机-有机杂化材料。一方面因其dπ轨道和pπ轨道间十分强烈的电子相互作用，而使得这类物质具有奇异的光﹑电﹑磁﹑催化及药理等特性另一方面多金属氧酸盐的有机亚胺衍生物可以作为一个新的构筑块去构造更加复杂的多金属氧酸盐有机-无机杂化物。从而实现有机无机杂化的分子材料的可控制备，成为目前多酸化学研究的前沿课题。
　　 本论文在前人研究的基础上，采用DCC脱水法，对含酚羟基配体的Lindqvist结构类型的多酸衍生物进行化学修饰，并利用羟基官能团的酯化反应对其作进一步的化学修饰，从而实现多酸有机亚胺衍生物分子的功能团化。
　　 本论文以4-氨基，2-甲基苯酚，4-氨基酚为有机配体，合成了单取代和双取代的六钼酸盐有机亚胺衍生物，并得到了单取代的六钼酸盐有机亚胺衍生物(n-Bu4N)2 [Mo6O18(Nar)] (Ar=o-CH3C6H3OH)（产物1）的晶体结构和一个邻位端氧双取代六钼酸盐有机亚胺衍生物(n-Bu4N)2 [Mo6O17(Nar)2] (Ar=o-C6H4 OH)（产物2）的晶体结构，对其进行了元素分析，IR，UV-Vis，1H-NMR表征，用X-射线单晶衍射法测定了晶体结构。
　　 (n-Bu4N)2 [Mo6O18(Nar)] (Ar=o-CH3C6H3OH)，属于单斜晶系，空间群为C2/c，(n-Bu4N)2 [Mo6O17(Nar)2] (Ar=o-C6H4 OH)属于正交晶系，空间群为Pbcn。这些物质的分子之间都存在多个氢键的作用,自组装成链状结构（产物1）和层状结构（产物2）。多酸离子与苯环构成“三明治”状的夹心结构。
　　 以 (n-Bu4N)2 [Mo6O18(Nar)] (Ar=o-CH3C6H3OH)为母体，用DCC脱水，与酸发生酯化反应，用乙酸酐酯化法，酰氯酯化法，进一步构建有机-无机杂化材料。
　　 合成了多个新的物质，其中得到了六钼酸盐有机亚胺衍生物(n-Bu4N)2 [Mo6O18(Nar)] (Ar=o-CH3C6H3OH)与对氯苯甲酸，醋酸，丙酸，丙烯酸发生酯化反应的产物的单晶，与醋酸酐的酯化反应也得到了单晶，对酯化产物进行了元素分析，IR，UV-Vis，1H-NMR表征，用X-射线单晶衍射法测定了晶体结构。证实了用多酸衍生物侧链上的羟基进一步构建有机-无机杂化材料的可行性。这些研究成果进一步丰富了多金属氧酸盐亚胺衍生物化学。
　　 用表面等离子体共振（SPR）研究了(n-Bu4N)2 [Mo6O18(Nar)] (Ar=o-CH3C6H3OH)与牛血清白蛋白的作用。结果表明，该物质与牛血清白蛋白之间存在静电作用力。
　　 本论文的研究，拓展了多酸衍生物的制备途径，了解了该类有机-无机杂化材料新奇的结构和特异的性能之间的关系，这对于我们探索和开发新的分子基功能材料提供了一定的理论指导。