含二茂铁基查尔酮Schiff碱及其金属配合物的合成与表征

摘要

二茂铁由于其独特的化学结构而备受关注，该类物质化学性质稳定且具有一定的生物活性以及光电性质。而查尔酮的热稳定性和分子柔性较好，是一种天然有机化合物。此外，二茂铁基Schiff碱配体及其金属配合物具有较强的细胞穿透性，同时也易于引入其它基团。基于以上基团各方面的优点，它们在微生物、材料、催化以及医药等领域均有广泛的应用。
　　而本文对二茂铁基查尔酮Schiff碱及其金属配合物的合成方法进行了探究，主要过程如下:
　　首先，以二茂铁为原料，与乙酸酐及磷酸反应合成了乙酰基二茂铁。并且合成了肼基二硫代甲酸甲酯、肼基二硫代甲酸苄酯以及氨基脲。同时，通过固相研磨法，在强碱体系的催化下，将已合成的乙酰基二茂铁与桂醛反应，发生Claisen-Schmidt缩合制得了二茂铁基查尔酮。
　　其次，在冰醋酸的催化下，以无水乙醇作为溶剂，由二茂铁基查尔酮分别与氨基硫脲、肼基二硫代甲酸甲酯、肼基二硫代甲酸苄酯、氨基脲加热回流，合成了4种Schiff碱。此外，通过反应物摩尔比、反应温度和反应时间等方面研究了此液相法的最佳反应条件是:查尔酮与氨基衍生物的摩尔比为1∶1.3，反应温度为80℃，回流时间为8h。同时，本课题还采用了固相研磨法对Schiff碱进行了合成，即在对甲基苯磺酸的催化下，无需溶剂，由查尔酮与氨基衍生物在室温下研磨，发生脱水缩合，同样制得了4种含二茂铁基查尔酮Schiff碱。并从反应时间、原料摩尔比两个方面对最适宜的反应条件进行了探究:研磨时间为40min，查尔酮与氨基衍生物的摩尔比为1∶1。
　　最后，由已合成的4种含二茂铁基查尔酮Schiff碱配体分别与五种金属盐配位制得了20种Schiff碱金属配合物。通过探究反应物摩尔比、反应时间对配合物产率的影响，确定液相回流法合成Schiff碱金属配合物的最佳条件是:配体与金属盐的摩尔比为2∶1，回流温度为80℃，反应时间为5h。同时探究确定了固相研磨法的最优条件是:配体与金属盐的摩尔比为1∶1，研磨时间为30min。

目录

摘要

1 文献综述

1．1 前言

1．2 二茂铁基查尔酮

1．2．1 二茂铁基查尔酮的合成

1．2．2 二茂铁基查尔酮的应用

1．3 二茂铁基含硫Schiff碱

1．3．1 二茂铁基含硫Schiff碱的合成

1．3．2 二茂铁基含硫Schiff碱的应用

1．4 二茂铁基Schiff碱金属配合物

1．4．1 二茂铁基Schiff碱金属配合物的合成

1．4．2 二茂铁基Schiff碱金属配合物的应用

1．5 本课题的研究意义及研究内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

2 二茂铁基查尔酮的合成

2．1 原料及设备

2．1．1 实验原料及其规格

2．1．2 实验设备及其型号

2．2 乙酰基二茂铁的合成

2．3 氨基衍生物的合成

2．3．1 肼基二硫代甲酸甲酯的合成

2．3．2 肼基二硫代甲酸苄酯的合成

2．3．3 氨基脲的合成

2．4 二茂铁基查尔酮(1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮)的合成

2．5 结果及讨论

2．5．1 反应机理

2．5．2 二茂铁基查尔酮的合成方法

2．6 小结

3 二茂铁基查尔酮Schiff碱的合成

3．1 原料及设备

3．1．1 实验原料及其规格

3．1．2 实验设备及其型号

3．2 二茂铁基查尔酮Schiff碱的合成

3．2．1 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩氨基硫脲(L1)的合成

3．2．2 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩-(S)-甲基二硫代碳酰腙(L2)的合成

3．2．3 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩-(S)-苄基二硫代碳酰腙(L3)的合成

3．2．4 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩氨基脲(L4)的合成

3．3 结果及讨论

3．3．1 反应机理

3．3．2 Schiff碱的性质

3．3．3 Schiff碱的表征

3．3．4 二茂铁基查尔酮Schiff碱的合成方法

3．4 小结

4 二茂铁基查尔酮Schiff碱金属配合物的合成

4．1 原料及设备

4．1．1 实验原料及其规格

4．1．2 实验设备及其型号

4．2 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩氨基硫脲金属配合物的合成

4．2．1 铅(Ⅱ)配合物([Pb(L1)2]·2H2O)的合成

4．2．2 锌(Ⅱ)配合物([Zn(L1)2]·2H2O)的合成

4．2．3 镉(Ⅱ)配合物([Cd(L1)2]·2H2O)的合成

4．2．4 钡(Ⅱ)配合物([Ba(L1)2]·2H2O)的合成

4．2．5 锡(Ⅱ)配合物([Sn(L1)2]·2H2O)的合成

4．3 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩-(S)-甲基二硫代碳酰腙金属配合物的合成

4．3．1 锌(Ⅱ)配合物([Zn(L2)2]·2H2O)的合成

4．3．2 铅(Ⅱ)配合物([Pb(L2)2]·2H2O)的合成

4．3．3 镉(Ⅱ)配合物([Cd(L2)2]·2H2O)的合成

4．3．4 锡(Ⅱ)配合物([Sn(L2)2]·2H2O)的合成

4．3．5 钡(Ⅱ)配合物([Ba(L2)2]·2H2O)的合成

4．4 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩-(S)-苄基二硫代碳酰腙金属配合物的合成

4．4．1 镉(Ⅱ)配合物([Cd(L3)2]·2H2O)的合成

4．4．2 锌(Ⅱ)配合物([Zn(L3)2]·2H2O)的合成

4．4．3 铅(Ⅱ)配合物([Pb(L3)2]·2H2O)的合成

4．4．4 钡(Ⅱ)配合物([Ba(L3)2]·2H2O)的合成

4．4．5 锡(Ⅱ)配合物([Sn(L3)2]·2H2O)的合成

4．5 1-二茂铁基-5-苯基戊二烯酮缩氨基脲金属配合物的合成

4．5．1 铅(Ⅱ)配合物([Pb(L4)2]·2H2O)的合成

4．5．2 镉(Ⅱ)配合物([Cd(L4)2]·2H2O)的合成

4．5．3 锡(Ⅱ)配合物([Sn(L4)2]·2H2O)的合成

4．5．4 锌(Ⅱ)配合物([Zn(L4)2]·2H2O)的合成

4．5．5 钡(Ⅱ)配合物([Ba(L4)2]·2H2O)的合成

4．6 结果及讨论

4．6．1 金属配合物的性质

4．6．2 金属配合物的表征

4．6．3 二茂铁基查尔酮Schiff碱金属配合物的合成方法

4．7 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

附图

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