富硫功能化合物的分子设计与合成

摘要

四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene，TTF)衍生物和二硫纶(dithiolene)化合物等富硫有机分子作为有机光、电、磁的功能化合物，一直受到人们的重视。近年来，二聚TTF以及含N，O这样的易配位元素的二硫纶化合物已经成为研究的热点。　　本论文综述了二聚TTF和二硫纶化合物近些年来的发展趋势。并设计合成了两个系列，8个不同的有机富硫化合物。首先，通过简单的合成路线，以CM3TTF为原料，合成了两个不同的二聚TTF化合物：C20H22S16(1)，C18H18S16(2)，两者都通过红外，元素分析，核磁共振，质谱等进行了表征。对化合物1的晶体结构测定和电化学研究表明：在溶液中1具有张开式和折叠式两种不同的分子构型;在1的晶体中存在分子间短程S…S和S-π相互作用力。化合物2是通过锰离子催化偶合硫负离子得到的。两者都可以用作分子材料的前驱体。　　用含N二硫纶配体C8H5NOS2，合成了三种不同的配合物。分别是氮原子配位的C32H36Cu2N4O20S10(3)，硫负离子配位的(Et4N)[(C7H5NS2)Ni(C7H5NS2)](4)和(Er4N)[(C7H5NS2)Cu(C7H5NS2)](5)，以及既有氮原子配位又有硫负离子配位的[(C7H5NS2)Ni(C7H5NS2)]NiCl(6)，[(C7H5NS2)Ni(C7H5NS2)]CuCl(7)和[(C7H5NS2)Ni(C7H5NS2)]CoCl(8)。化合物3-8均通过红外，元素分析等进行了表征。在4和5的循环伏安图中出现两对可逆的氧化还原峰，分别对应两个单电子的氧化还原过程。并且通过单晶四圆X-衍射测定了3的晶体结构，晶体结构测试表明，化合物3是一二聚双核分子，分子间存在着较强的S…S短程作用力和多种氢键相互作用力。