D-A共轭型席夫碱配合物的设计、合成、结构及荧光性质研究

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnnydbw2007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
D-A共轭型席夫碱继承了 D-A型化合物在光学、催化、磁学等方面的优良性质,又被赋予了席夫碱化合物简单易合成、可调性高及可逆性转化的特点,可以根据实际需要通过醛(或酮)部分及氨基部分的设计,合成出不同功能性的D-A共轭型席夫碱体系。本文设计一系列不同官能化的D-A共轭型席夫碱配体及单边D-A型席夫碱,通过常规的室温反应以及金属离子模板法得到一系列对称型及不对称型金属配合物,通过X射线单晶衍射、PXRD、红外光谱、元素分析等手段对这些配合物的组成与结构进行了表征,共得到36个新颖的晶体结构。并通过紫外可见光谱、荧光光谱等进行了相关性质研究。主要的成果如下:1.通过水杨醛类与氨基酸的缩合,制备了四种含不同取代基的配体H2L1、H2L2、H2L3及H2L4。并得到了六个过渡金属配合物的晶体结构(1-6):[Cu(L1)]n(1)[Co(L12.Co(H2O)6](2)(H2L1=[(2-羟基-亚苄基)-氨基]-乙酸)[Cu(L2)]n(3)[Ni(L2)(H2O)3](4)(H2L2=[(5-氯-2-羟基-亚苄基)-氨基]-乙酸)[Cu(L3)(MeOH)]2(MeOH)(5)(H2L3=[(2,4-二羟基-亚苄基)-氨基]-乙酸)[Cu(L4)(H20)]2·(H20)2(6)(H2L4=[(2-羟基-5-硝基-亚苄基)-氨基]-乙酸)配合物1为类MOF-74配位聚合物结构,配合物中金属Cu(Ⅱ)为五配位。而在相同条件下,配体H2L1与Co(Ⅱ)却得到单核的配合物2,这跟Co(Ⅱ)的六配位模式有关,其配合物主要包括两部分,一部分为Co(Ⅱ)与两个配体结合的单核结构,一部分为Co(Ⅱ)与六个水配位的水合阳离子构型。接着通过配体修饰的策略对配合物1的孔道官能化进行研究。通过配体中加载C1合成了配体H2L2,并成功得到了与1同构的Cu(Ⅱ)配合物3,其结构同为类MOF-74,但孔道中为Cl。配体H2L2与Ni(Ⅱ)的配合物4为单核结构,Ni(Ⅱ)与配体和三个水分子配位形成六配位四角双锥配位构型。还对配体进行了—OH及—NO2官能化制备了配体H2L3和H2L4,它们与Cu(Ⅱ)所得配合物5和6均为双核结构,Cu(Ⅱ)与配合物1和3中双核结构单元配位模式相似,但由于—OH的强氢键及—NO2位阻作用,使得双核结构未能通过轴向与相邻单元O配位而形成三维MOF结构。2.通过二氨基马莱腈(DAMN)与水杨醛类缩合制备了 salen型配体H2L5、H2L6、H2L7及H2L8。对配体本身及其过渡金属配合物进行研究,并得到了八种单晶结构(7-14)。[(H2L5)·(EtOH)2](7)[(H2L5)(DMF)2](8)[Zn(L5)(DMF)]·(DMF)2(9)[Zn(L5)(Pyrazine)]·(MeOH)(10)(H2L5=2,3-二-[(2,4-二羟基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯腈)[Zn(L6)(EtOH)].(EtOH)2(11)(H2L6=2,3-二-[(2,3-二羟基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯腈)[A1(L7)(H20)2](N03)(12)(H2L7=2,3-二-[(4-N,N’二甲基氨基-2-羟基亚苄基)-氨基]-丁-2-烯腈)[Co(L8)(N2)(DMF)]·(MeOH)2(13)[Ni(L8)]2.{[Ni(L8)]2(CN)}.(H20)2(14)(H2L8=2,3-二-[(2-羟基-3-甲氧基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯腈)(H2L8 =2-氨基-3-[(2-轻基-3-甲氧基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯腈)7和8为配体H2L5含不同溶剂分子的晶体结构,在7中通过与溶剂分子乙醇形成的氢键作用,使得H2L5分子内原子共面性良好,同时通过氢键进一步传递到整个二维结构,抑制了体系内分子转动和振动,减少了能量耗散,而使得体系具有良好的结晶诱导发光增强的特性(CIEE)。接着对H2L5在其他溶剂分子的诱导效应进行分析,8中除H2L5分子外还有两个二甲基甲酰胺(DMF)分子,但DMF分子未能形成氢键对H2L5分子内转动及振动起到抑制,致使在光照下H2L5分子发生了异构化的转变。接着研究了 H2L5在甲醇环境中对Ak(Ⅲ)的荧光选择性,并且二者配合物Al-L在相同甲醇环境中对焦磷酸根有荧光关闭的选择性。我们根据Al-L发光机理还将其应用于工业生产甲醇中水含量的荧光监测。9和10均为Zn(Ⅱ)和H2L5的配合物,但二者轴向配位分子不一样,9为DMF,10为吡嗪,并研究了第二配体对体系超分子结构和荧光性质的影响。11、12和13均为单核salen型配合物,Zn(Ⅱ)为五配位,而Al(Ⅲ)和Co(Ⅱ)为六配位。14的结构单元中有三个配合物分子,两个为Ni(Ⅱ)的salen型配合物分子,一个为配体发生部分解离失去一侧水杨醛的单边型席夫碱的配合物。3.基于上一章中配合物14中出现的单边D-A型席夫碱H2L8’,合成了多种单边D-A型席夫碱,并研究了单边D-A型席夫碱H2L11’与Zn(Ⅱ)的配合物,同时更多的以此为基础合成了Zn(Ⅱ)及Mg(Ⅱ)的不对称型配合物。共得到了九种晶体结构(15-23):[(H2L5’).(MeCN)](15)(H2L5’=2-氨基-3-[(2,4-二羟基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯二腈)(H2L9’)(16)(H2L9’=2-氨基-3-[(2-羟基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯二腈)(H2L10’)(17)(H2L10’=2-氨基-3-[(2-羟基-4-甲氧基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯二腈)[Zn2(L11’)2(MeCN)(MeOH)].(MeCN)(18)(H2L11’=2-氨基-3-[(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-氨基]-丁-2-烯二腈)[Zn(L11a)(MeOH)](19)(H2L11a= 2-[(3,5-二叔丁基-2-羟基-亚苄基)-氨基]-3-[(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-氨基]-丁-2-烯二腈)[Zn(L11b)(H20)](20)(H2L11b= 2-[(4-氯-2-羟基-亚苄基)-氨基]-3-[(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-氨基]-丁-2-烯二腈)[Mg(L11c)(EtOH)(H20)]·(0.5EtOH)(21)(H2L11c = 2-[(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-氨基]-3-[(2-羟-羟-5-硝基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯二腈)(H2L12a)(22)[Zn(L12a)(MeOH)](23)(H2L12a= 2-[(3,5-二叔丁基-2-轻基-亚苄基)-氨基]-3-[(4-二乙基氨基-2-羟基-亚苄基)-氨基]-丁-2-烯二腈)15、16和17为单边D-A型席夫碱H2L5’、H2L9’及H2L10’的晶体结构,证明设计方案的可行性。18为H2L11’与Zn(Ⅱ)形成的双核配合物。19和20为基于H2L11’并在另一侧分别加载3,5-二叔丁基水杨醛和4-Cl水杨醛的不对称salen型Zn(Ⅱ)配合物,而21为在另一侧加载5-硝基水杨醛的Mg(Ⅱ)配合物。22和23为基于H2L12’,通过在另一侧加载3,5-二叔丁基水杨醛的不对称salen型配体及相应Zn(Ⅱ)配合物。同时对体系的荧光性质进行研究。4.通过4-NO2邻苯二胺与水杨醛类得到了单边型席夫碱,未能得到双边salphen型配体,但通过水杨醛类、4-NO2邻苯二胺及模板金属离子一锅煮的方法,制备了过渡金属的同双边不对称D-A不对称型配合物。同时制备了的单边型D-A席夫碱,并得到了H2L13’的及H2L16’配合物的晶体结构。基于H2L14’及H2L16’制备了异双边不对称D-A型过渡金属配合物。本部分共研究了 13个晶体结构:[Ni(L13)]·(MeOH)(24)[Cu(L13)]·(DMF)(25)(H2L13=6,6’-(1E,1’E)-(4-硝基-1,2-亚苯基)二(亚胺基亚基)二(亚甲基亚基)二(3-(二乙基氨基)苯酚))[Ni(L14)]·(H20)2(26)[Cu(L14)].(MeOH)3(27)(H2L14=4,4’-(1E,1’E)-(4-硝基-1,2-亚苯基)二(亚胺基亚基)二(亚甲基亚基)二苯-1,3-二醇))[Ni(L15)]2·(EtOH)(28)[Ni(L15)]·(MeOH)·(Dioxane)2(29)[Cu(L15)](30)[Zn(L15)(EtOH)](EtOH)(31)(H2L15=6,6’-(1E,1’E)-(4-硝基-1,2-亚苯基)二(亚氮烷基亚基)二(亚甲基亚基)二(2,4-二叔丁基苯酚))(H2L13’)(32)(H2L13’= 2-[(2-氨基-5-硝基-苯基亚氨基)-甲基]-5-(1-乙基-丙基)-苯酚)[Co(L16’)2].(H20)3(33)(H2L16’= 1-[(2-氨基-5-硝基-苯基亚氨基)-甲基]-萘-2-醇)[Cu(L14a)].(DMF)(34)[Zn(L14a)(H2O)]2.[Zn(L14a)(MeOH)]2·(H2O)4(35)(H2L14a=4-({2-[(3,5-二叔丁基-2-轻基-亚苄基)-氨基]-5-硝基-苯基亚氨基}-甲基)-苯-1,3-二醇)[Zn(L16a)(DMF)](DMF)(36)(H2L16a=1-({2-[(3,5-二叔丁基-2-羟基-亚苄基)-氨基]-5-硝基-苯基亚氨基}-甲基)--萘2-醇)24和25为H2L13的Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)同双边不对称型配合物。26和27为H2L14的Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)同双边不对称型配合物。28、29、30和31为H2L15的Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)同双边不对称型配合物。32为H2L13’的晶体结构。33为H2L16’的Co(Ⅱ)配合物。34和35为基于H2L14’,另一侧加载3,5-二叔丁基水杨醛的异双边不对称D-A型Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物。36为基于H2L16’另一侧加载3,5-二叔丁基水杨醛的异双边不对称D-A型Zn(Ⅱ)配合物。同时还对得到的Zn(Ⅱ)的同双边及异双边不对称D-A型配合物的荧光性质进行了研究。综上,本论文基于水杨醛类与甘氨酸所得D-A共轭型席夫碱体系进行了通过配体修饰方法对类MOF-74孔道内壁进行修饰的研究。通过水杨醛类与DAMN所得对称D-A共轭型席夫碱配体研究了配体相关CIEE特性及配合物的荧光特性。基于水杨醛类与DAMN所得单边D-A共轭型席夫碱,研究了基于DAMN的不对称型席夫碱配合物。基于4-NO2邻苯二胺合成两种类型不对称D-A共轭型,一种是通过一锅煮得到两边相同的同双边不对称D-A型配合物;另一种是基于单边D-A型配体,通过金属模板法在另一侧加载不同水杨醛类的异双边不对称D-A型配合物。共研究了 36个晶体结构。
其他文献
1994年,国务院下发了《关于深化城镇住房制度改革的决定》,该决定标志着我国的住房制度由福利分房向商品住房改变,从此我国房地产市场发展迅猛,城镇居民的住房条件和住房环境得到
在热浸镀锌板的生产过程中,一旦发生漏镀将严重影响镀锌板的外观和防腐蚀性能,产品将被判定为非合格品,严重的直接判为废品。为了提高产品的合格率,增加经济效益,这里对漏镀
由于年龄、心智等特定因素的影响,未成年人在成长过程中往往易受周遭环境的不良影响,或是受到某些不良活动的引诱,致使参与实施犯罪行为。当前,我国刑事立法中对未成年人犯罪
我国的教育不均衡发展主要体现为地区之间、城乡之间和校际之间学校发展的不均衡。作为历史发展产物的校际不均衡,已经成为制约教育均衡发展的关键。当前,在义务教育均衡发展
在工业生产和生活过程中会产生大量的含油废水。含油废水对环境造成了严重的污染,对人类的生存环境构成了严重的威胁。深床过滤是常用的含油废水深度处理方法,作为操作单元与
甘遂为大戟科大戟属植物甘遂Euphorbia Kansui T.N.Liou ex T.P.Wang的块根,始载于《神农本草经》,列为下品。其性苦寒,有毒,其功用为泻水逐饮、消肿散结,用于水肿胀满、胸腹
背景:肝癌是世界上致死率最高的恶性肿瘤之一,而手术切除仍然是目前最主要的根治性治疗方式,但因剩余肝脏体积不足导致的肝功能衰竭仍然是肝脏术后死亡的最主要原因。门静脉
第一部分人卵巢组织环状RNA的测序与鉴定[目的]环状RNA(circRNAs)可通过充当miRNA“海绵”参与多种病理生理过程。然而,人卵巢组织中是否存在circRNA?这些circRNAs在卵巢衰老
随着可再生能源需求的增加和新能源汽车的发展,开发具有高容量、长循环寿命、快速充放电和安全性好的锂离子电池电极材料成为了近年来的研究热点。相对于传统的碳负极材料,钴
目的观察丹参粉针联合西药治疗冠心病心绞痛的临床疗效。方法将108例冠心病心绞痛患者随机分为常规治疗组与常规治疗加丹参粉针组各54例,14d为1个疗程;比较两组心绞痛症状积分