联吡啶穴状化合物的合成及性质研究和三茂稀土催化醛、酮的硼氢化

摘要

本文研究了一系列三茂基稀土金属配合物催化醛、酮与频哪醇硼烷(HBpin)硼氢化反应的活性，同时以芳香醛作为起始原料，合成了14个取代的联吡啶化合物，在此基础上又合成了6个联吡啶钠穴状化合物和2个联吡啶铕穴状化合物，并研究了其中一个联吡啶铕穴状化合物的荧光性质。
　　本研究主要内容包括：⑴研究了三茂基稀土金属配合物Cp3Ln(Ln= Y(1a), Yb(2a), Nd(3a), Sm(4a), La(5a))催化醛、酮与HBpin的硼氢化反应的催化活性。系统筛选了溶剂、催化剂用量、反应时间、底物比例等反应条件，结果显示，配合物1a-5a都可以在温和条件下高效催化该反应，其中配合物5a具有较高的催化活性。在室温、四氢呋喃(THF)作溶剂、HBpin为醛或酮的1.2当量及0.01mol％的催化剂用量下，配合物5a对底物具有很好的普适性，对于大多数底物均能达到96%以上的收率，且醛的活性明显高于酮。另外，该类催化剂还有很好的化学选择性，研究结果表明，其只对羰基反应，对于其他官能团(如C=C, C≡C, CN)均不反应。⑵以呋喃甲醛或苯甲醛作为起始原料，通过多步合成过程合成了14个4,4',6,6'-取代的-2,2'-联吡啶化合物，这些化合物均进行了核磁表征。由这些化合物继续合成了6个联吡啶钠穴状化合物（其中5个是新化合物），这些联吡啶钠穴状化合物均经过核磁和高分辨质谱表征。⑶由其中的两个联吡啶钠穴状化合物分别与 EuCl3反应合成了两个联吡啶铕穴状化合物：[Eu?bpy·bpy·bpy]?2Cl?Br(bpy=6,6'-二亚甲基-2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酯)(21)和[Eu?bpy1·bpy1·bpy2]3+(bpy1=6,6'-二亚甲基-2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸， bpy2=6,6'-二亚甲基-2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酰乙二胺)(22)。化合物21经过了单晶衍射、红外光谱及高分辨质谱表征。单晶结构解析表明化合物21是穴状结构，中心金属的配位数为10。化合物22经过了高分辨质谱及高效液相色谱表征。⑷研究了联吡啶铕穴状化合物21荧光性质。化合物21的荧光光谱(PL)、荧光衰减曲线和绝对量子产率(η)的研究结果表明，21能够有效地被近紫外光激发，显示荧光寿命(τ)为0.32 ms，η为70%的亮红色荧光，表明21是一种在发光和照明显示之中有着潜在应用的荧光材料。

目录

声明

第一章 文献综述

引言

第一节 醛、酮的硼氢化反应文献综述

第二节 稀土发光原理及其光谱学简介

第三节 联吡啶稀土金属穴状化合物的研究背景

第四节 立题思想

参考文献

第二章 实验部分

第一节 原料及试剂的纯化

第二节 分析与测试

第三节 原料的制备

第四节 三茂基稀土金属配合物催化醛、酮的硼氢化反应

第五节 联吡啶化合物的合成

参考文献

第三章 三茂基稀土金属配合物催化醛、酮的硼氢化反应

第一节 三茂基稀土金属配合物催化醛、酮的硼氢化反应

第二节 三茂基稀土金属配合物催化醛、酮的硼氢化反应的反应选择性研究

第三节 硼酸酯及其分离产物醇的核磁表征

参考文献

第四章 联吡啶化合物的合成及其性能

第一节 联吡啶化合物的合成

第二节 联吡啶穴状化合物的合成

第三节 联吡啶Eu3+穴状化合物21的晶体结构讨论

第四节 联吡啶Eu3+穴状化合物21的荧光性质

第五节 联吡啶化合物1-21的表征

参考文献

全 文 总 结

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

附录

致谢