谈述衍生物吡啶甲醛席夫碱过渡金属配合物合成、晶体结构和光电性质-turnitin论文查重

摘要：本论文根据功能材料的分子设计理念，在席夫碱领域开展了探讨并结合分子导线的进展和运用，选择3-N-(2′-吡啶亚胺)苯甲酸(Hmpab)、和结构类似的4-N-(2′-吡啶亚胺)苯甲酸(Hppab)以及含有磺酸基的2-N-(2′-吡啶亚胺)乙磺酸钾盐(Kpmta)钾盐作为配体，与过渡金属通过设计合成并培养了五个晶体，并利用利用X-射线单晶衍射、傅立叶变换红外光谱、差热与热重浅析、紫外-可见光谱、荧光浅析和量子化学计算模拟，以及Kubelka-Munk方程等手段对相关晶体材料的组成、结构和性质进行了探讨。这五个晶体分别是：1.[V_3(m-pba)_4(OH~-)_6]·2ClO_4(1)；2.[Fe(m-pba)_2(H_2O)(azide)]·2ClO_4(2)；3.[Ni_2(pmta)_2(azide)_2]_n(3)；4.[Ni_2(p-pba)_2Cl_2(H_2O)_2]_n·2H_2O (4)；5.[Co(pmta)_2(azide)_2(H_2O)_2]·2H_2O (5)X-射线单晶衍射实验显示结果表明：本论文所述的五个晶体都为单斜晶系，其中晶体1，2空间群是P2_1/n；配合物晶体3和5空间群是P2_1/c；晶体4空间群是C2/c。晶体2,5,1分别是单核，双核和三核岛状构型，晶体3,4都是配位聚合物，其中配位聚合物3是一维链状，由磺酸基架桥形成的具有导电结构的金属Ni配位聚合物；4是二维面状由配体中的羧酸根中的氧原子配位聚合而成。除了晶体4为五配位的四方锥构型外，其余四个今天都为六配位的八面体构型，且都有一定程度的畸变。五个配位化合物晶胞中都有着面对面的π-π相互作用，分子之间除了配位聚合物都有着分子间的氢键作用，这些作用力的有着进一步增强了晶体结构的稳定性。傅立叶变换红外光谱浅析表明：配位剂与过渡金属配位以后，特定的官能团的峰值相比于其配体的峰值，发生了一定的变化，进一步证明了配体与金属发生了配位。荧光光谱浅析表明：除了一维链状的配位聚合物3的激发和发射波长发生了蓝移以外，其余四个配合物晶体与配位剂相比，配合物的发射波长都发生了红移。量子化学计算得出前线分子轨道能量值显示：配体化合物与金属配位后其轨道能量发生了显著的变化且相应的还出现a，β两个LUMO和HOMO轨道能级，这与其紫外图谱配体均为一个吸收峰而其配合物根据结构出现了其他特点吸收峰的结果相一致。进一步证明了配合物的结构。实验计算结果表明：本论文的两个配位聚合物3和4，均为金属镍的配位聚合物，其中一维链状的配位聚合物3，通过荧光紫外谱图以及Kubelka-Munk方程得到其具有半导体性质，而二维的平面配位聚合物4由于其结构没有与配位聚合物3那样好的方向性，以及能量计算证明其不具有半导体性质。关键词：席夫碱论文晶体结构论文吡啶类衍生物论文配合物论文配位聚合物论文

摘要3-5

Abstract5-9

第一章绪论9-27

1.1 席夫碱及其金属配合物概述9-16

1.1.1 席夫碱化合物反应机理和分类9-14

1.1.2 席夫碱金属配位聚合物的探讨概况14-16

1.2 席夫碱及其配合物的运用16-21

1.2.1 在浅析化学上的运用16

1.2.2 在生物与药物化学方面的运用16-18

1.2.3 在功能材料方面的运用18-21

1.3 发光机理21-24

1.3.1 紫外—可见吸收光谱21-22

1.3.2 荧光光谱22-24

1.4 量子化学计算介绍24-25

1.4.1 利用量子化学对金属配合物的探讨24-25

1.4.2 量子化学在生物分子领域中的探讨25

1.5 选题依据25-27

第二章实验部分27-35

2.1 主要仪器和试剂27-28

2.2 有机配体的合成28-30

2.2.1 3-N-(2′-吡啶亚胺)苯甲酸的合成(Hmpab)28-29

2.2.2 4-N-(2′-吡啶亚胺)苯甲酸的合成(Hppab)29

2.2.3 2-N-(2′-吡啶亚胺)乙磺酸钾盐的合成(Kpmta)29-30

2.3 与晶体的制备与合成30-31

2.3.1 配位化合物[V_3(m-pba)_4(OH~-)_6]·2ClO_4(1)的合成30

2.3.2 配位化合物[Fe(m-pba)_2(H_2O)(azide)]·2ClO_4(2)的合成30

2.3.3 配位化合物[Ni_2(pmta)_2(azide)_2]_n(3)的合成30

2.3.4 配位化合物[ Ni_2(p-pba)_2Cl_2(H_2O)_2]_n·2H_2O (4)的合成30-31

2.3.5 配位化合物[Co(pmta)_2(azide)_2(H_2O)_2] ·2H_2O (5)的合成31

2.4 谱学实验31-32

2.4.1 红外光谱31

2.4.2 紫外-可见光谱31

2.4.3 荧光光谱31

2.4.4 热谱 TGA-DSC31-32

2.5 X-射线衍射实验和单晶结构浅析32-35

第三章单晶结构剖析及讨论35-65

3.1 配位化合物[V_3(m-pba)_4(OH~-)_6]·2ClO_4(1)的晶体结构浅析35-41

3.2 配位化合物[Fe(m-pba)_2(H_2O)(azide)]·2ClO_4(2)的晶体结构浅析41-47

3.3 配位化合物[Ni_2(pmta)_2(azide)_2]_n(3)的晶体结构浅析47-52

3.4 配位化合物[Ni_2(p-pba)_2Cl_2(H_2O)_2]_n·2H_2O 的晶体结构浅析52-57

3.5 配位化合物[Co(pmta)_2(azide)_2(H_2O)_2] ·2H_2O (5)的晶体结构浅析57-65

第四章谱图表征及浅析65-85

4.1 红外光谱浅析65-73

4.2 紫外-可见光谱浅析73-75

4.3 荧光光谱浅析75-79

4.4 TGA-DSC 联用谱图浅析79-85

第五章电子结构及其半导体性质85-93

5.1 岛状金属配合物85-88

5.2 配位聚合物88-91

5.3 配位聚合物半导体性质91-93

第六章总结与展望93-95

6.1 总结93-94

6.2 展望94-95

谈述衍生物吡啶甲醛席夫碱过渡金属配合物合成、晶体结构和光电性质

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