阴离子模板诱导混配银簇合物的合成与表征

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阴离子模板法是一种简单有效的合成银簇的方法,对银簇结构的控制表现出独特的优越性。同时,外围的保护基团对于促进银簇的形成和稳定起重要作用。在已报道的阴离子模板法合成的银簇中,往往以单一的烷基乙炔或硫醇为保护基团。我们的研究以此为切入点,尝试以炔银与硫醇银或炔银与膦配体、咪唑配体为研究对象,利用混合配体在模板法合成银簇过程中的共同作用,合成了一系列结构新颖的高核银簇合物。此外,二价银化合物的氧化性、磁性及光电性质,一直备受科学家们的关注。然而,由于二价银簇合物的不稳定性,目前文献报道的二价银化合物的种类少,均是一些简单的无机盐和一维银链,使其研究受到一定限制。我们期望能通过以阴离子为模板,在混合配体的作用下诱导形成稳定的具有混价(Ⅰ,Ⅱ)的银簇合物,并对其结构和性质进行研究。  我们主要以炔配体和硫醇配体与可溶性银盐反应,通过改变可溶性银盐及阴离子模板等条件来合成不同的银簇配合物;在咪唑配体和膦配体的共同作用下,以卤素为阴离子模板,获得一系列具有混价(Ⅰ,Ⅱ)的银簇合物,对其性质进行了研究。通过单晶结构解析、元素分析、热重谱图、红外光谱、X射线粉末衍射、质谱、紫外、荧光、顺磁、电子能谱等手段对配合物的结构组成和性质进行了系统表征。  本文主要有以下三部分内容:  一、含炔和硫醇配体混配的银簇化合物的合成与表征。以AgBF4为可溶性银盐,AgSBut和AgC≡CBut为配体,与阴离子模板源Na2SO4和K2Cr2O7反应合成了不同核数的炔硫混配银簇配合物P-([Ag33(SBut)15(C2But)12(SO4)2(H2O)3](BF4)2(1),M-[Ag33(SBut)15(C2But)12(SO4)2(H2O)3](BF4)2(2),[Ag112(SBut)52(C2But)16(CrO4)16(CH3CN)16](H2O)108(BF4)12·8(CH3CN)·4(MeOH)·4(H2O)(3))。实验结果表明阴离子的种类和反应比例对配合物的结构有很大的影响。  二、混价(Ⅰ,Ⅱ)银簇化合物的合成与表征。通过加入具有螯合作用的膦配体和起着弱碱性的咪唑,与AgBF4和PhC2Ag进行溶剂热反应,得到了混价银簇化合物([Ag21(PhC2)16(dppm)4Cl](C2H5OH)4(BF4)5(4),[Ag21(PhC2)16(dppm)4Br](C2H5OH)4(BF4)5(5),[Ag21(PhC2)16(dppm)4(Cl)0.6(I)0.4](C2H5OH)4(BF4)5(6)),研究了此类同构化合物的紫外、荧光和光致变色现象。实验结果表明,我们成功得到了新型的混价(Ⅰ,Ⅱ)银簇合物,为我们对二价银化合物的研究提供了更丰富的内容。  三、含膦和咪唑配体混配银簇化合物的合成与表征。首先以银盐和炔银与膦配体、咪唑配体进行溶剂热反应,得到了简单的六核和九核银化合物([Ag6(PhC2)4(dppm)2(C3N2H4)2](BF4)2(7),[Ag9(dppm)3(PhC2)6(C3H4N2)3](OTf)3(CH3OH)8(8))。在阴离子模板的存在下,诱导形成了高核银簇化合物([Ag34(PhC2)26(dppm)4(CrO4)2](OTf)4(9),[Ag42(PhC2)34(CrO4)2(dppy)2(C3N2H4)Cl](OTf)3(10))。实验结果表明,阴离子模板对于银簇核数的提高具有重要作用。
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