单碳原子桥联双二茂铁基化合物的合成与电化学研究

摘要

本文首先综述了二茂铁衍生物应用、二茂铁衍生物的电化学研究及单、多核二茂铁衍生物的电子转移机理研究。二茂铁衍生物由于具有独特的电化学和光学特性,在光信息处理、通讯和集成光学等高技术领域有较高的潜在应用价值,因此对二茂铁衍生物的电子转移机理及其与结构、功能的相关性研究,不仅能获得电子转移与二茂铁衍生物的光、电效应的内在关系,而且能为设计、合成新的功能材料提供理论基础。本文设计合成了几种桥联双二茂铁化合物,研究了它们的电化学性质。主要工作概括如下:
　　1、合成了几种双二茂铁化合物,包括双二茂铁甲烷(Fc2A)、1,1-双二茂铁乙烷(Fc2B)、1,1-双二茂铁苯甲烷(Fc2C)、和5,5-双二茂铁苯甲醛(Fc2D),并用红外光谱、质谱、核磁共振氢谱对这些产物进行了结构表征。
　　2、运用了循环伏安和差分脉冲电化学手段研究了合成的单碳原子桥联双二茂铁化合物的电子传递行为和电子转移机理,运用现场红外光谱电化学进一步验证了Fc2A、Fc2B、Fc2C、Fc2D的氧化还原过程,初步探讨了不同的结构对端基二茂铁的氧化还原性质的影响。结果显示:它们发生的均是可逆的氧化还原反应。它们的伏安图均呈两对可分辨的氧化还原峰,两个二茂铁基团之间有较强的偶合作用。峰间距的大小关系为:Fc2B>Fc2A>Fc2C>Fc2D>Fc2E(双二茂铁甲醇),对于桥联碳的SP3杂化,桥联基团吸电子能力越强偶合作用越弱,这与它们的结构一致。
　　3、氯汞二茂铁合成工艺的改进。用二氯甲烷代替苯或乙醇作溶剂,克服了苯做溶剂有毒性物质污染环境和乙醇做溶剂产率低(35％)的缺点,提高产率(62％),不用索氏提取,降低成本简化工艺。

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第一章绪论

§1.1前言

§1.2二茂铁衍生物的应用

§1.3二茂铁衍生物的电化学研究

§1.4单、多核二茂铁衍生物电子转移机理研究

§1.5本论文设计思想

参考文献

第二章单碳原子桥联双二茂铁化合物的合成与表征

§2.1 四种双二茂铁化基化合物的合成与表征

§2.2氯汞二茂铁的制备工艺改进

参考文献

第三章单碳原子桥联双二茂铁化合物的电化学及现场红外光谱研究

§3.1研究对象

§3.2实验方法

§3.3结果与讨论

参考文献

全文总结

致谢