磺基苯甲酸钌配合物的合成、结构和催化性质研究

摘要

配合物以其多样的结构和新颖的功能而备受关注。本论文用Ru、磺基苯甲酸(sb)及含氮配体合成了一系列氧桥水配位双核钌配合物和一系列阴阳离子型配合物，共得到了11个钌磺基苯甲酸配合物。所有这些配合物均用单晶衍射和红外进行了表征，其中9个配合物进一步用元素分析、热重、紫外、荧光和粉末衍射进行了表征，这9个配合物被用作催化剂研究了苯甲硫醚的催化氧化反应。所有阴阳离子型配合物均进行了电化学表征。本论文研究了不同结构和性质的磺基苯甲酸钌配合物，主要分为以下几个方面:
　　 1.选用邻、间、对磺基苯甲酸(sb)及2，2’-联吡啶(2，2’-bipy)作为配体，得到了3个双核钌配合物[Ru2O(2-sb)2(2，2’-bipy)2(H2O)2]·2.5H2O(1)，[Ru2O(3-sb)2(2,2’-bipy)2(H2O)2]·9H2O(2),[Ru2O(4-sb)2(2,2’-bipy)2(H2O)2]·9H2O(3)和1个阴阳离子型钌配合物Ru(2，2'bipy)3](3-Hsb)(3-sb)·5H2O(4)。配合物1-4均进行了元素分析、红外光谱、热重分析、紫外、荧光、粉末衍射表征及苯甲硫醚氧化催化性能研究。此外，阴阳离子型配合物4还进行了电化学性质的表征。从催化氧化的结果来看，双核钌配合物作为异相催化剂，具有良好的催化效果。离子型阴阳离子型钌配合物的催化效果稍差，按照一些报道的做法，在这个体系里面加入酸2-H2sb，催化效果有了一些提高。催化结果最理想的是双核钌配合物[Ru2O(2-sb)2(2，2’-bipy)2(H2O)2]·2.5H2O(1)，在3倍双氧水（与MPS相比）作为氧化剂的情况下室温反应大约4小时转化率达到了100％。
　　 2.选用邻、间、对磺基苯甲酸(sb)及1，10-菲哕啉(1，10-phen)作为配体，得到了2个双核钌配合物[Ru2(phen)2(2-sb)2(H2O)2(O)]·3H2O(5)，[Ru2(phen)2(4-sb)2(H2O)2(O)]·2H2O(6)和3个阴阳离子型钌配合物[Ru(phen)3]·2(2-Hsb)·2H2O(7),[Ru(phen)3]·(3-Hsb)·Cl8H2O(8),[Ru(phen)3]·(4-sb)·9H2O(9)。对配合物进行了元素分析、红外光谱、热重分析、紫外、荧光、粉末衍射表征及苯甲硫醚氧化催化性能研究。阴阳离子型配合物还进行了电化学性质的表征。
　　 3.合成了两个四元钌阴离子-阳离子配合物，即以4-Hsb作为抗衡离子的2，2’-bipy钌配合物[RuCl2(2，2’-bipy)2](4-Hsb)(10)及4-Hsb和NO3-作为抗衡离子的phen钌配合物[Ru(phen)3](4-Hsb)(NO3)·7H2O(11)，解析了这两个配合物的晶体结构。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 配位化学发展史

1．2 广义配位化学——超分子化学

1．3 贵金属配合物的功能多样性

1．3．1 贵金属配合物的医药功能

1．3．2 贵金属配合物作为催化剂

1．4 钌配合物的性质研究

1．4．1 电化学性质

1．4．2 催化性质

1．4．3 其它性质

1．5 磺基苯甲酸的主要配位方式

1．5．1 2-磺基苯甲酸的主要配位模式

1．5．2 3-磺基苯甲酸的主要配位模式

1．5．3 4-磺基苯甲酸的主要配位模式

1．6 本论文研究思路与意义

第二章 试剂、仪器和测试方法

2．1 实验试剂

2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 合成方法

2．3．2 实验测试方法

第三章 磺基苯甲酸/2，2’-bipy钌配合物的结构、表征及催化性质

3．1 配合物1-4的合成

3．2 结果与讨论

3．2．1 合成

3．2．2 晶体结构分析

3．3 性质分析

3．3．1 红外图谱分析

3．3．2 热重分析

3．3．3 紫外分析

3．3．4 荧光分析

3．4 循环伏安

3．5 催化性质部分

3．5．1 对4种配合物的催化性质的初步评估

3．5．2 不同量的催化剂对催化反应的影响

3．5．3 H2O2的量对催化反应的影响

3．5．4 不同溶剂对催化反应的影响

3．5．5 最佳条件下配合物1-4对苯甲硫醚(MPS)的催化

3．5．6 催化剂的回收和利用

3．5．7 催化剂的表征

第四章 磺基苯甲酸/phen钌配合物的结构、表征及催化性质

4．1 配合物5-9的合成

4．2 结果与讨论

4．2．1 合成

4．2．2 晶体结构分析

4．3 性质分析

4．3．1 红外图谱分析

4．3．2 热重分析

4．3．3 紫外分析

4．3．4 荧光分析

4．4 循环伏安

4．5 催化性质部分

4．5．1 最佳条件下配合物5-9对苯甲硫醚(MPS)的催化

4．5．2 催化剂的回收

4．5．3 粉末衍射表征

第五章 磺基苯甲酸钌四元配合物

5．1 合成

5．2 结果与讨论

5．2．1 晶体结构分析

5．2．2 IR分析

参考文献

读硕士学位期间已发表的论文

致谢