超分子配合物的设计与合成方法简述及实例分析

超分子配合物在催化、分子识别、化学吸附、分子磁体、非线性光学、药物合成等领域有着广阔的应用前景。本文从分子设计的角度出发简要介绍了如何选择合适配体合成功能超分子配合物,及合成超分子配合物的几种常用方法。并简要介绍了以5-磺基水杨酸和苯基丙二酸为配体的几种超分子配合物的合成结构。     

超分子配合物研究进展

通过弱相互作用(静电作用力、氢键、范德华力、短程排斥力等的协同)而进行的分子识别和分子组装是自然界中的普遍现象。近年来对超分子化合物的研究成为化学、物理、生物、材料、信息等领域的学科交叉的研究热点,在材料、催化、药物、生物工程等领域显示了广泛的应用前景。本文拟对目前国内冠醚类、吡啶类、羧酸类及氰根桥联超分子配合物的研究现状作一综述并进行了展望。     

钴(Ⅱ)镍(Ⅱ)超分子配合物的微波合成、晶体结构

本文采用微波加热技术合成两种新的超分子配合物[Co(OBT)(2,6-pdc)(H2O)2].3H2O(1)和[Ni(OBT)(2,6-pdc)(H2 O)2].2H2 O(2)(2,6-H2 pdc=2,6-吡啶二羧酸,HOBT=1-羟基苯并三唑),并由X-射线单晶衍射分析确定了它们的晶体结构.配合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数:a=0.670 00(13)nm,b=1.008 0(2)nm,c=1.010 0(2)nm,α=104.21(3)°,β=106.91(3)°,γ=94.94(3)°,V=0.623 5(2)nm3,Z=2.配合物2属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数:a=0.758 33(15)nm,b=1.133 3(2)nm,c=1.153 1(2)nm,α=104.74(3)°,β=106.63(3)°,γ=95.17(3)°,V=0.904 0(3)nm3,Z=2.配合物1和2中,中心原子钴和镍均为六配位八面体构型,两个配合物中均存在氢键作用和π-π堆积作用,使得配合物1和2扩展为三维超分子结构.     

两种Cu(Ⅱ)配合物的合成和结构表征

选取1,9-二(2-氟代苯基)-2,5,8一三氮杂壬烷与铜(Ⅱ)的苯甲酸盐和硝酸盐,合成了两个新的配合物[Cu(C18H23F2N3)(C7H5O2)(H2O)](C7H5O2)·2(H2O)(1)和[Cu(C18H23F2N3)(NO3)2]·(H2O)1/2(2),并获得其单晶,测定了晶体结构.单晶衍射数据显示化合物(1)属三斜晶系Pi空间群,化合物(2)属单斜晶系Cc空间群.     

双核锰配合物的合成,表征和性质

报道了对称的八齿（Ｎ６Ｏ２型）双核配体Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－四（２′－苯并咪唑甲基）－１，４－二乙氨基乙二醚（ＥＧＴＢ）及两种含锰（Ⅱ）双核配合物：（Ｍｎ２ＥＧＴＢ（ＯＡｃ）２）（ＢＰｈ２）．３Ｈ２Ｏ（Ｉ），（Ｍｎ２ＥＧＴＢ（ＯＡｃ）Ｃｌ）Ｃｌ２．２ＣＨ３ＯＨ．Ｈ２Ｏ（Ⅱ），对（Ｉ），（Ⅱ）进行了＾１ＨＮＭＲ，ＵＶ－Ｖｉｓ，摩尔电导，中远红外，ＥＳＴ和循环伏安研究，初步推测配合物（Ｉ）和（Ⅱ）分别具     

一种Cu(Ⅱ)超分子配合物的合成、晶体结构和磁学性质

一种Cu(Ⅱ)超分子配合物[Cu(μ1,5-dca)(dca)(bpy)]n(1)被合成并用单晶X-射线和磁性进行了表征.化合物1是由两组平行的二维网互相穿插形成的三维结构.磁表征结果显示在化合物1中Cu离子之间表现出通过二氰胺和4,4'-联吡啶桥传递的弱反铁磁相互作用.     

新型含铱金属有机配合物的合成与表征

以2-氯-5-氯甲基吡啶和二苯基膦锂为原料,合成了配体2-氯-5-(二苯基膦酰基)甲基吡啶,利用该配体与铱型二聚体[Ir(COD)Cl]2(COD=1,5-环辛二烯)配位,制备了一种单核铱(Ⅰ)配合物,通过元素分析、IR、UV1、HNMR和31PNMR对化合物进行了表征.     

钴(Ⅱ)多核配合物的合成和表征

合成了３种新的钴（Ⅱ）的多核配合物,它们是：Ｃｏ２（Ｌ）Ｃｌ４·１０Ｈ２Ｏ,Ｃｏ３（Ｌ）Ｃｌ６·１３Ｈ２Ｏ,Ｃｏ２（Ｌ）（ＮＯ３）４·８Ｈ２Ｏ,其中Ｌ为Ｎ,Ｎ,Ｎ′,Ｎ″,Ｎ,Ｎ－六（２－苯并咪唑甲基）三乙四胺．并用元素分析、摩尔电导、红外、紫外－可见及热重分析对配合物进行了表征．结果表明,Ｃｏ（Ⅱ）的氯化物与Ｌ可形成双核、三核配合物,而其硝酸盐与Ｌ易形成双核配合物．在配合物中,Ｌ通过苯并咪唑基３位Ｎ与叔胺Ｎ与Ｃｏ（Ⅱ）配位,Ｃｏ（Ⅱ）均为五配位及六配位．     

希佛碱双核配合物的合成与表征

采用模板法直接合成了Ｃｕ＾２＋，Ｃｏ＾２＋，Ｎｉ＾２＋与Ｆｅ＾２＋的希佛碱折５种双核配合物，通过元素分析，红外光谱论证其结构。     

新型尾式咪唑基卟啉铁配合物的合成和表征

探讨了一种新型尾式卟啉５－邻［３－（１－咪唑基）丙氧基］苯基－１０，１５，２０－三苯基卟啉（简称ｏＩｍｐｒＴＰＰＦｅ）的合成路线，并以ｏＩｍｐｒＴＰＰ为配体合成了铁（Ⅲ）卟啉ｏＩｍｐｒＴＰＰＦｅ（Ⅲ）Ｃｌ，通过元素分析、质谱、红外光谱、核磁共振波谱、紫外可见光谱、顺磁共振波谱等手段对上述化合物进行了表征，并对其谱学特征进行了讨论。     

氨基硫脲配合物的组装及其非线性光学性质

论述了近年来国际上较为活跃的超分子化学领域,在配位化合物的分子设计和性质研究等方面的重要应用.依据超分子自组装与配位化合物的相关理论及研究状况,紧密结合本研究组的近期工作和最新进展,分析探讨了氨基硫脲系列超分子配合物的分子设计和组装,及其组成-结构-非线性光学性质,为后续新型功能性超分子配合物的设计合成提供必要的基础.     

稀土离子同1-苯基-3-甲基-4-二氯乙酰基吡唑酮-5配合物的研究

研究了 Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+)离子与1-苯基-3-甲基-4-二氯乙酰基吡唑酮-5(HPMDCP)配合物的超灵敏跃迁;用分光光度法测定了钕配合物的组成比为 Nd~(3+):HPMDCP=1:3.用元素分析和热重分析确定了 La~(3+)、Nd~(3+)、Dy~(3+)和 Y~(3+)固态配合物的组成为 RE(PMDCP)_3·2H_2O,并考查了红外、紫外吸收光谱.     

三个稀土金属中心配位聚合物的合成、结构及表征

本文利用水/溶剂热合成法,以5-四氮唑基-间苯二甲酸为有机配体分别与Pr~(3+)、Sm~(3+)、Nd~(3+)三种稀土金属离子配位,得到了三个化合物,分别为[Pr(TZI)(H_2O)_5]·5H_2O (1)、[Sm(TZI)(H_2O)_5]·5H_2O (2)和[Nd(TZI)(H_2O)_5]·2H_2O (3).单晶X射线衍射分析表明三种化合物为相似的一维链状结构,对这三个结构进行了研究以及对比分析讨论,同时,研究了它们的热稳定性.     

重稀土离子同乙酰水杨酸和邻菲罗啉三元配合物的研究

合成了重稀土离子（ＲＥ３＋）同乙酰水杨酸（Ａｓａｌ）和邻菲罗啉（Ｐｈｅｎ）的固态三元配合物．通过元素分析，确定了三元配合物的组成为ＲＥ（Ａｓａｌ）３·Ｐｈｅｎ；考察了三元配合物的红外光谱、热稳定性、紫外光谱和溶解性．     

一个多酸超分子化合物的合成与表征

为了研究在水热反应体系中铁原子的价态变化,通过水热方法合成了一个化合物(H3O)[Fe(2,2'-bipy)3]2[FeW12O40]·7H2O。X-ray单晶衍射仪测定该化合物具有三维超分子结构,其中阴离子[FeW12O40]5-和水簇通过氢键形成一维链状结构,热重分析表明:水簇(H2O)12的存在对化合物的稳定性起到了关键的作用,通过价键计算和磁性分析可以确定铁离子存在混合价态。     

基于一类双官能团有机配体的稀土金属中心配位聚合物的合成、结构及性质研究

利用溶剂热合成法/溶剂缓慢挥发法,以一类双官能团有机配体(5-四氮唑基-间苯二甲酸(H_3TZI),(5-(4-(1H-四唑基)苯基)间苯二甲酸(H_3TZPI))为连接器分别与Dy~(3+)/La~(3+)稀土金属离子配位,得到化合物[Dy(TZI)(H_2O)_4]·4H_2O(1),[La(HTZPI)(HC_2O_4)(H_2O)_3]·H_2C_2O_4(2).单晶X-射线衍射分析表明该化合物1与化合物2分别为包含双核基本单元的一维双链和二维层状结构.结构分析发现该类双官能团有机配体与稀土金属中心的配位时四氮唑基团皆未参与配位.同时,对化合物的热稳定性和荧光性质进行了研究.     

轻稀土与4-羟基安替比啉和水杨酸三元固态配合物的合成及表征

合成了轻稀土离子 (La3 ,Ce3 ,Pr3 ,Nd3 ,Sm3 ,Eu3 )与 4 羟基安替比啉 (HOAP)和水杨酸 (HSal)的三元固态配合物 ,并用元素分析、红外光谱、紫外光谱、热分析、摩尔电导作了表征 .确定新配合物组成为 :[RE(OAP) (Sal) 2 (H2 O) 2 ].     

不同有机胺构筑的Keggin型超分子化合物的合成与晶体结构

利用水热合成方法合成了二个新的Keggin基有机一无机杂化化合物（H3／4Me2bpy）4[PW12O40]．3H2O（1）和（H6／5bbi）：5[PMo12oO40]·H2O（2）（Me2boy=5,5’-甲基-2,2’-联吡啶,bbi=1,1’-（1,4-丁烷）双（咪唑））,并通过元素分析、红外光谱和x-射线单晶衍射方法确定了化舍物的晶体结构．结构分析表明化合物1属于单斜晶系,P21／n空间群,晶胞参数口=13．229（3）,b=23．449（5）,c=13．720（3）,β=118．61（3）,V=3736．6（13）,Z=2,Rl=0．05910,wR2=0．1397．化合物2属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=12．021（2）,b=12．131（2）,c=20．441（4）,a=93．60（3）,β=94．71（3）,Y=103．21（3）,V=2881．8（10）,Z=2,R1=0．0692,龆2：0．1828．将目标化合物制成碳糊电极,利用循环伏安法研究了其电化学行为．     

配位聚合物的设计合成与性质研究

综述了近年来国际上较为活跃的研究领域,配位聚合物以高新技术为背景的光、电、磁性质等方面取得的重要进展。根据配位聚合物的研究状况并结合本研究组的近期工作,分析讨论了配位聚合物的分子设计和组装,及其组成-结构-性能关系。     

镧系离子(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))与水杨酸及二安替吡啉甲烷三元配合物的制备和超灵敏跃迁

用光度法研究了乙醇-水溶液中镧系离子(Nd~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+))与水杨酸(HSal)及二安替吡啉甲烷(DAM)三元配合物的超灵敏跃迁,测得三元配合物的组成比为Ln~(3+):HSal:DAM=1:3:1.制备了固态钕三元配合物,并用元素分析、红外和紫外光谱以及热谱进行了表征.