含手性原子羧酸及氮杂环羧酸有机锡化合物的合成及结构研究

摘要

有机锡化合物因其在催化、合成、医药、PVC稳定剂、防污、防腐、杀菌等方面的广泛应用,以及其多样的分子结构和超分子结构而受到化学家们的极大关注。在此领域里,每年都有数量众多的研究论文发表。其研究范围不断扩大,涵盖了有机金属化学、配位化学、结构化学、生物化学和药物学等诸多领域,成为极具发展前景的研究领域。
　　二十世纪八十年代后期,在对有机锡化合物进行生物活性的研究和筛选的过程中,人们发现某些有机锡化合物具有比顺铂更高的抗癌活性,从而揭开了有机锡化学结构与性能关系研究的新篇章。在有机锡化合物中,有机锡羧酸衍生物是最为常见的一种,前人对其研究工作做的也最为深入。目前手性化合物的研究已经成为一个热门的话题,将有机锡化合物与含手性原子的羧酸结合起来研究已经成为当前一个热门的话题,我们选择了一类是含手性原子的二酸:六氯降冰片烯二酸和1,3-环己二酸,另一类是手性单酸-2-羧酸降莰烷和氮杂环羧酸1-苄基-1,2,3-三唑-4-羧酸作为研究对象,并对它们的合成反应和X-射线晶体结构进行了较为系统的研究。主要工作总结如下：
　　1.研究了六氯降冰片烯二酸与二、三烃基锡的反应,得到了8个有机锡化合物并对其进行了结构表征,并对其中4个化合物进行了单晶结构分析。结果表明,六氯降冰片烯二酸在与三烃基锡的反应中,配体和三甲基氯化锡反应得到是一维链状结构的化合物,锡原子有四配位和五配位两种配位模式。可能由于苯基的空间位阻比甲基大的原因,配体和三苯基氯化锡反应得到的是单核单配体的单体结构的化合物,锡原子四配位。六氯降冰片烯二酸和二甲基二氯化锡、二丁基二氯化锡反应得到的都是一维链状结构的化合物。
　　2.研究了1,3-环己二酸与三烃基锡的反应,得到了5个有机锡化合物并对其进行了结构表征,对其中3个化合物进行了单晶结构分析。结果表明:配体和三丁基氯化锡反应得到了32员和16员大环相互交替形成的二维网状结构的化合物,而和三苯基氯化锡反应得到的是双锡核单配体的单体结构的化合物。在溶剂热条件下,配体和三甲基氯化锡反应,甲基锡水解得到了含有梯型结构的复杂二维网状结构的化合物。
　　3.研究了2-羧酸降莰烷与二、三烃基锡的反应,得到了8个有机锡化合物并对其进行了元素分析,红外和核磁分析,对其中5个化合物进行了单晶结构分析。结果表明:2-羧酸降莰烷和二烃基锡反应表现出的是鼓型和梯型的封闭式结构,而和三烃基锡反应表现出的是一维链状的开放式结构。二苯基二氯化锡、二丁基二氯化锡与2-羧酸降莰烷反应得到的是较少见的鼓型结构的化合物,二甲基二氯化锡与2-羧酸降莰烷反应得到的是梯型结构的化合物,配体中只有一个羧基氧原子参与了与锡原子的配位,中心锡原子通过与未配位的羧基氧原子之间的Sn···O弱作用形成一维链状结构。配体和三丁基氯化锡反应的是正常的一维链状结构的化合物,和三甲基氯化锡反应得到是单核单配体的含有一个水分子的单体结构的化合物,通过O-H···O弱作用形成二维网状结构。
　　4.研究了1-苄基-1,2,3-三唑-4-羧酸与三烃基锡的反应,得到了4个有机锡化合物,并对它们进行了元素分析,红外和核磁分析,对其中1个化合物进行了单晶结构分析。结果表明:1-苄基-1,2,3-三唑-4羧酸在常温条件下和三烃基锡反应得到的化合物中只有羧基氧原子和锡原子发生了配位,而配体上的杂环氮原子并没有和锡原子发生配位。
　　总之,选择不同的羧酸配体和有机锡化合物反应,可以有目的的合成一些特定的有机锡羧酸化合物。这些有机锡羧酸化合物呈现出了复杂多样的结构,如单核,二核的单体化合物,一维链状、二维网状的超分子配位聚合物,锡原子的配位几何构型也呈现出了四配位的四面体、五配位的三角双锥、六配位的八面体等结构,配体也相应表现出了单齿、双齿,甚至多齿等不同的配位模式。深入研究和探讨这些化合物的合成反应以及产物的分子及超分子结构,不仅使我们对有机锡化合物的合成化学和结构化学有了更为清晰和更为深入的认识,而且对进一步研究其实际应用也会有较大的启发和指导意义。

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前言

第一章 综 述

1.1 羧酸有机锡化合物的合成

1.2 非含手性原子的羧酸有机锡化合物的结构研究

1.3 含手性原子的羧酸有机锡化合物的结构研究

1.4 论文设计

第二章 六氯降冰片烯二酸有机锡化合物的合成、表征及晶体结构研究

2.1 六氯降冰片烯二酸与三烃基锡的反应及结构研究

2.2 六氯降冰片烯二酸与二烃基锡的反应及结构研究

2.3 小结

第三章 1，3-环己二酸三烃基锡化合物的合成、表征及晶体结构研究

3.1 1，3-环己二酸与三烃基锡的反应及结构研究

3.2 1，3-环己二酸与三甲基氯化锡在溶剂热条件下的反应及结构研究

3.3 小结

第四章 2-羧酸降莰烷有机锡化合物的合成、表征及晶体结构研究

4.1 2-羧酸降莰烷与二烃基锡的反应及结构研究

4.2 2-羧酸降莰烷与三烃基锡的反应及结构研究

4.3 小结

第五章 1-苄基-1，2，3-三唑-4-羧酸三烃基锡化合物的合成、表征及晶体结构研究

5.1 1-苄基-1，2，3-三唑-4-羧酸与三烃基锡的反应及结构研究

5.2 小结

结论

参考文献

附 录 1

附 录 2

致谢

硕士期间发表的文章