含季铵盐型两性硫酚配体的过渡金属配合物的合成、结构及性质研究

摘要

含季铵盐型两性硫醇（酚）配体的过渡金属配合物因其丰富多彩的结构以及在生物模拟和材料等方面的应用而受到化学工作者的广泛关注。近年来已有许多含季铵盐型两性硫醇（酚）配体的金属配合物被合成和报道出来。我们已开展了有关季铵盐型两性硫酚配体TabHPF6(Tab=4-(trimethylammonio)benzenethiolate)与IB、ⅡB族金属及Pb，Bi等主族金属的反应研究，对其成键和结构特征有了较多的了解，然而对已合成的配合物反应性的研究却较少。本论文采用若干M/Tab前驱配合物与系列含P配体、含N配体或Co盐反应，探讨它们与前驱配合物的反应性及对前驱配合物结构的影响。同时也研究了MeHgI与TabHPF6的反应，探索了Hg-C键的断裂机制。我们共分离并表征了38个结构新颖的含Tab的金属配合物，这些结果丰富了M/Tab配合物的结构化学;测定了部分配合物的荧光性质，为进一步筛选出性能良好的光学材料打下了理论基础。Zn(Cd)/Tab配合物的反应性研究表明MT中的Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)金属中心可能会与来自蛋白质、其它生物碱或周围环境中的含氮配体或其他金属离子接触而发生配位构型的变化，为探索金属蛋白质对环境的反应性和结构变化提供了有用的数据。甲基汞化合物反应性研究为有机汞化合物解毒提供了一种简便的方法。主要结果简述如下:
　　 一、以前驱配合物[Au(Tab)2]2(PF6)2与dppe，dppp和dppb在不同溶剂中反应，分离得到配合物[Au2(Tab)2(dppe)]2(PF6)4·2MeOH(1)，[Au2(Tab)2(dppp)]Cl2·0.5MeOH·4H2O(2),[Au4(μ-Tab)2(Tab)2(dppb)](PF6)4·4DMF(3)和[Au2(μ-Tab)(Tab)2]2Cl4·2DMF·4H2O(4)。研究了配合物1-4的荧光性质，发现随着含膦配体中碳链长度的增加，产物的发射峰蓝移且荧光寿命递减。
　　 二、以AgX(X=Cl，I)和TabHPF6反应，得到化合物{[Tab-Tab][Ag2Cl4]·2MeCN}n(5)和[TabH][AgI2](6)，同时研究了已合成的化合物[Ag(Tab)2](PF6)与双膦配体dppp和dppb的反应，得到部分Tab被双膦配体取代的产物[Ag5(μ-Tab)4(dppp)4](PF6)5(7)和[Ag2(μ-Tab)2(dppb)2](PF6)2·6CH3CN(8)。
　　 三、PdCl2与Tab及含P配体反应得到配合物[Pd2(μ-Tab)2Cl4](9)，[Pd2(Tab)4(μ-Tab)2]Cl4(10),[Pd2(PPh3)2(Tab)2(μ-Tab)2](PF6)4(11),[Pd2(dppm)2(Tab)2(μ-Tab)](PF6)4(12),[Pd2(dppb)(Tab)2(μ-Tab)2]Cl4(13),[PdL(Tab)2](PF6)2(14:L=dppe;15:L=dppp),{[PdL(Tab)2]2}Cl4(16:L=dppeda;17:L=dpppda)。电喷雾质谱结果表明单核配合物14和15以及通过含膦配体桥联形成的双核化合物16和17在溶液中比较稳定，而通过Tab桥联形成的双核化合物9-13则不是很稳定。这说明Pd原子与桥连的Tab形成的Pd-μ-S键强度相对较弱。
　　 四、Cd(NO3)2与含N配体和TabHPF6反应得到[Cd2(μ-Tab)4(NCS)2](NO3)2·MeOH(18),[Cd2(μ-Tab)2(L)4](PF6)4(19:L=2,2’-bipy;20:L=phen),[Cd(Tab)2(L)](PF6)2(21:L=2,9-dmphen;22:L=bppy)和[Cd2(μ-Tab)2(Tab)2(bdmppy)]2(PF6)8·H2O(23)。以[Zn(Tab)4](PF6)4与含氮配体及重金属钴反应得[Zn(Tab)2(L)](PF6)2(24:L=2，2’-bipy;25:L=phen;26:L=2，9-dmphen;27:L=bppy;28:L=dmbppy),[Co(Tab)2(L)2](PF6)3(29:L=2,2’-bipy;30:L=phen;31:L=4，4’-dmbpy)和[Co(Tab)(bdmppy)Cl](PF6)(32)。这些结果表明金属硫蛋白中金属离子配位构型可能会与周围环境中的含N配体或金属离子反应而发生改变。五、在Ag2O存在的条件下MeHgI与TabHPF6反应，分离得到直线型配位化合物[MeHg(Tab)]PF6(33)，并以其为前驱体，与一些给体离子(如:Iˉ，SCNˉ，Tab，4，6-Me2pymSH)进行反应以模拟有机汞化合物的解毒机理，分离得到了另外五个配合物:[MeHg(Tab)]I·0.5H2O(34),[MeHg(Tab)]SCN(35),[MeHg(Tab)2](PF6)(36),[Hg(Tab)2(SCN)2](37)和[Hg(Tab)4]3(PF6)6·MeOH·2MeCN(38)。结果表明提高甲基汞化合物中Hg原子的配位数能够使Hg-C键活化，达到有机汞化合物解毒的目的。

目录

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第一章 含季铵盐型两性硫醇(酚)配体的金属配合物的合成及结构

1 含季铵盐型两性硫醇(酚)配体的IB族金属配合物的合成及结构

2 含季铵盐型两性硫醇(酚)配体的IIB族金属配合物的合成及结构

3 含季铵盐型两性硫醇(酚)配体的其它金属配合物的合成及结构

参考文献

第二章 [Au(Tab)2]2(PF6)2与双膦配体的反应性研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

第三章 含有Tab配体的Ag(Ⅰ)化合物的合成及其与双膦配体的反应性研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

第四章 PdCl2与Tab及含膦配体的反应性研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

第五章 Cd(NO3)2与Tab及含氮配体的反应性研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

第六章 [Zn(Tab)4](PF6)2与含N配体及钴盐的反应性研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

第七章 MeHgI与TabHPF6的反应及去甲基化研究

1 实验部分

2 结果与讨论

3 本章结论

参考文献

全文总结

附录 论文使用的缩写词

附录 攻读学位期间撰写的学术论文

致谢