μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]的合成、表征和液晶性

设计合成了未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]配合物9个, 研究了其合成、分离、纯化方法, 用MS, ¹H NMR, IR, UV, 元素分析等方法剖析确证了目标化合物的结构, 其结构我们认为是μ-氧桥联的二聚体结构, 且存在两种典型空间构象结构(重叠式和交叉式), 表现为同一系列化合物存在四类¹H NMR谱. 用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了这9个化合物的液晶性, 发现9个化合物均具有液晶性, 多为升温降温互变液晶, 具有丝状光学织构. 有一至三个中介相, 相变起始温度最低为－6 ℃, 最高为210 ℃; 相变区间最宽为301 ℃, 最窄为50 ℃; 清亮点(T_c)最高315 ℃, 最低147 ℃. 考察了烷氧基链长、配位金属离子及配合物分子空间结构对液晶性能的影响. 我们认为这种μ-氧桥联的二聚体结构比单层平面卟啉及其金属配合物具有更好的液晶性.     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(III)]的合成、表征和液晶性能研究

合成了一系列未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(Ⅲ)]配合物. 用UV-vis, ¹H NMR, IR, MS和元素分析对各个化合物的结构进行了表征和确认, 发现在该系列配合物中两个卟啉分子通过Al—O—Al键形成二聚体. 用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了其液晶性, 发现其中九个配合物具有液晶性, 多为升温单变液晶, 有一至两个中介相, 有确定的相转变温度、热焓和相变区间. 考察了取代基、金属离子和配合物的空间结构对液晶性能的影响.     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合锌的合成、表征和性能研究

用邻烷氧基苯甲醛与吡咯缩合合成meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉, 再与醋酸锌配合反应合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合锌配合物10个, 其中未见文献报道的配合物9个, 得到该系列配合物的晶体或固体. 用¹H NMR, MS, IR, UV, 元素分析等表征确证了该系列配合物的结构. 用差示扫描量热法和偏光显微镜研究了该系列配合物的液晶性能, 发现6个配合物具有液晶性, 其液晶行为表现为升温单变液晶.     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合钴的合成、表征和性能研究

合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合钴配合物10个,其中未见文献报道的新化合物8个，研究了其合成、分离、纯化方法,首次得到了该系列化合物的晶体或固体。用¹H NMR、MS、IR、UV、元素分析等表征确证了其结构,报道和解析了该类卟啉钴配合物的¹H NMR特殊波谱现象。用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了该系列配合物的液晶性能,发现6个配合物具有液晶性。研究了烷氧基链长、金属离子和分子空间结构对卟啉液晶性能的影响,烷氧基链长的增加、金属配合物的形成有利于液晶性能的改善。     

meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属配合物的合成和性能研究(IV)

合成了系列卟啉乙酸合锰配合物9个, 其中6个为未见文献报道的新化合物. 用UV, ¹H NMR, IR, MS, 元素分析等表征确证了配合物的结构, 总结了锰与卟啉类配体配合的IR, UV, ¹H NMR判据. 采用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了该系列配合物的液晶性能, 发现8个配合物具有液晶性. 考察了烷氧基链长、配位金属离子和分子空间结构对液晶性能的影响.     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(III)]的合成、表征和液晶性能研究

合成了一系列未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(Ⅲ)]配合物.用UV-vis,1H NMR,IR,MS和元素分析对各个化合物的结构进行了表征和确认,发现在该系列配合物中两个卟啉分子通过Al—O—Al键形成二聚体.用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了其液晶性,发现其中九个配合物具有液晶性,多为升温单变液晶,有一至两个中介相,有确定的相转变温度、热焓和相变区间.考察了取代基、金属离子和配合物的空间结构对液晶性能的影响.     

氯化meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(Ⅲ)的合成、表征和性能

设计合成了10个氯化meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(Ⅲ)配合物, 其中7个尚未见文献报道. 用1H NMR, MS, IR, UV和元素分析等技术表征了该系列配合物的结构. 用差示扫描量热法和偏光显微镜研究结果表明8个配合物具有液晶性, 其液晶行为分别表现为升温单变液晶和升温降温互变液晶; 有1~2个中介相, 相变区间Δt最宽为128 ℃, Δt最窄为42 ℃, 液晶起始相变温度最高为80 ℃, 最低为42 ℃; 清亮点tc最高为181 ℃, 最低为110 ℃; 考察了烷氧基链长、配位金属离子及配合物分子空间结构对液晶性能的影响. 通过荧光光谱分析进一步验证了氯化卟啉合铁(Ⅲ)可以转化为μ-氧-双卟啉合铁(Ⅲ).     

含两个酰胺基团的卟啉二聚体分子间氢键引起的发光光谱红移

通过5-（4-甲酸基苯基）-10,15,20-三（4-十二烷氧基苯基）卟啉（HAcTPP）与乙二胺,丙二胺和丁二胺反应,制备了一类含2个酰胺基团的卟啉二聚体C₂（AmTPP）₂、C₃（AmTPP）₂和C₄（AmTPP）₂以及相应的配合物Pt2C₂（AmTPP）₂、Pt2C₃（AmTPP）₂和Pt2C₄（AmTPP）₂。采用¹H NMR、¹³C NMR、质谱、元素分析、循环伏安、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱等对二聚体的化学结构、热稳定性、电化学和光物理性质进行了表征。实验发现,二聚体和相应的铂配合物的光致发光（PL）光谱性质与溶液的浓度有关,在10^-7 mol·L^-1 THF稀溶液中,二聚体与单羧基卟啉的PL光谱基本一致。当浓度增加到10^-3 mol·L^-1 THF溶液时,二聚体的光致发光光谱最大值从657 nm红移到675 nm,比单羧基卟啉红移了18 nm。当与金属铂配位后,这种发射光谱随浓度增加而变化的特性更加明显。二聚体配合物在10^-7 mol·L^-1 THF稀溶液中PL光谱就产生了红移现象,最大发射峰λ_max为673 nm,比单羧基卟啉红移16 nm。在高浓度10^-4 mol·L^-1 THF溶液和升华薄膜中的PL最大发射峰进一步红移到727 nm的近红外区。进一步,为了证实二聚体配合物分子间的π-π和Pt-Pt相互作用,我们以配合物Pt2C₃（AmTPP）₂为例,对二聚体配合物固体在常温和低温77 K的PL光谱进行了测试,发现固体配合物表现出与温度相关的PL性质。当温度降到77 K时,配合物的最大发射峰从658 nm红移到674 nm,红移了16 nm。实验表明,卟啉二聚体和相应的配合物的红移现象与二聚体的分子结构直接相关,卟啉二聚体中的两个酰胺基团能够产生较强的分子间氢键,导致二聚体分子之间产生一定程度的π-π和Pt-Pt相互作用,使得二聚体PL光谱产生红移。     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉及其铜配合物的合成、表征和性能研究

合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉及其铜配合物两个系列20个化合物, 其中未见文献报道的化合物16个, 研究了其合成、分离、纯化方法, 得到了这两个系列化合物的晶体或固体, 用¹H NMR, MS, IR, UV, 元素分析等方法确证了这些化合物的结构. 用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了这两个系列化合物的液晶性能, 发现19个化合物具有液晶性, 其液晶行为表现为升温单变液晶.     

三乙四胺钴配合物氧合结构和老化机理

以固相法合成的三乙四胺钴配合物为研究体系,采用正离子电喷雾串联质谱、紫外-可见吸收光谱、拉曼共振光谱和红外光谱等表征手段,研究了配合物与氧分子的相互作用过程及配合物在吸氧过程中的结构变化.结果表明,三乙四胺钴配合物的吸氧过程是一个动态的变化过程,氧合产物由双氧双桥联的氧合配合物Co^ⅢL-(O₂)₂-Co^ⅢL形式向双羟基桥联的老化配合物Co^Ⅲ-L-(OH)₂-Co^ⅢL形式转变;¹⁸O₂同位素标记实验验证了Co-O-O-Co的存在.酸解实验说明OH桥联配合物的形成是造成可逆性差的根本原因.这些结果为探知多胺钴配合物的氧合结构和老化机理提供了新的研究方法和实验依据.     

meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属配合物的合成和性能研究(Ⅲ)

合成了Ni系列卟啉金属配合物10个,其中6个为未见文献报道的新化合物,用元素分析、IR、UV、1H NMR、MS确证了其结构.总结了Ni与卟啉类配体配合的IR、UV、1H NMR判据.研究了该系列化合物的液晶性能,发现5个化合物具有液晶性.考察了烷氧基链长及配位金属离子对液晶性能的影响.发现带有10个碳原子以上的烷氧基链的配合物具有液晶性.     

N'-(2-羟基-5-甲氧基苯甲基)-4-二甲氨基苯甲酰肼及其氧钒(V)配合物:合成、晶体结构和脲酶抑制活性

制备了一个苯甲酰腙化合物N'-(2-羟基-5-甲氧基苯甲基)-4-二甲氨基苯甲酰肼(H₂L).利用H₂L、乙酰氧肟酸(HAHA)和VO(acac)₂在甲醇中反应得到了配合物[VOL(AHA)].通过元素分析、红外和紫外光谱,以及单晶X-射线衍射对H₂L和其配合物进行了表征。苯甲酰腙配体作为二价阴离子,利用其酚羟基氧原子、亚胺基氮原子、以及烯醇氧原子与V原子进行配位.乙酰氧肟酸配体利用其羰基氧原子和去质子化的羟基氧原子进行配位.配合物中的V原子为八面体配位构型。测试了H₂L、HAHA和钒配合物的脲酶抑制活性.在浓度为100 μmol·L^-1时,钒配合物对幽门螺旋杆菌脲酶的抑制率为63%,其IC₅₀值为45μmol·L^-1.还利用分子对接技术研究了配合物分子与脲酶的作用方式.     

两种4-溴苯甲酸铽配合物的合成、晶体结构及性质

合成了两种双核铽配合物[Tb(4-BrBA)₂(Phen)(NO₃)]₂ (1)和[Tb(4-BrBA)₃(2,2′-bipy)(H₂O)]₂·2H₂O (2)(4-BrBA=4-溴苯甲酸根,Phen=1,10-邻菲咯啉,2,2′-bipy=2,2′-联吡啶),并用X-射线单晶衍射结构分析方法测定了其晶体结构。这2种配合物均是具有反演中心的二聚体。在四元混配配合物1中,2个Tb³⁺离子被4个4-溴苯甲酸根以双齿桥联和三齿桥联两种方式联结;每个Tb³⁺离子与邻菲咯啉的2个氮原子、硝酸根的2个氧原子和4个桥联4-溴苯甲酸根的5个氧原子配位;Tb³⁺离子的配位数为9。在配合物2中,2个Tb³⁺离子被4个4-溴苯甲酸根以双齿桥联方式联结;每个Tb³⁺离子与2,2′-联吡啶的2个氮原子、水分子的1个氧原子、4个双齿桥联4-溴苯甲酸根的4个氧原子以及1个单齿配位4-溴苯甲酸根的1个氧原子配位;Tb³⁺离子的配位数为8。配合物2中游离水分子与配位水分子以及4-溴苯甲酸根之间形成了氢键,氢键将双核分子2连接成一维链状结构。配合物1和2在紫外灯照射下均发出强烈的绿光,它们的荧光光谱在490、545、585和621 nm处出现4条谱线,这是由Tb³⁺离子的 ⁵D₄ → ⁷F_j(j=6～3)跃迁产生的。     

meso-四(对烷氧基苯基)卟啉锌配合物的合成、表征及热力学性质

合成得到系列meso-四(对烷氧基苯基)卟啉及其锌配合物的晶体，其结构经 ¹H NMR，UV-Vis和元素分析确证。研究了配合物与吲哚客体的轴向配位热力学性质。结果表明:主体与客体的配位数均为1;不同主体的平衡常数与电子效应和空间效应有关。研究了温度对平衡常数的影响，发现平衡常数随温度升高而降低。根据平衡常数计算了配合过程的热力学参数Δ_rH_m^?，Δ_rS_m^?和Δ_rG_m^?，结果表明反应为放热、熵减过程。     

酚氧桥联多核铜(Ⅱ)配合物的合成、结构和磁性

利用柔性酚胺类配体N,N'-二甲基-N,N'-(2-羟基-4,5-二甲基苄基)乙二胺(H₂L)与Cu(Ⅱ)反应,合成了2个新的酚氧桥联多核Cu(Ⅱ)配合物[Cu₃^II(L)₂(CH₃OH)₂](ClO₄)₂(1),[Cu₃^II(L)₂(Cu^ICl₂)₂](2)。配合物1~2中,3个Cu²⁺之间通过2个酚氧桥连接,形成线性三核结构。两边的铜离子分别被配体L^2-上的N₂O₂螯合配位,轴向与甲醇分子的氧(配合物1)或[CuCl₂]^-的氯(配合物2)配位,形成四方锥配位构型。中间铜离子与两侧L^2-上的4个酚氧原子以平面四边形配位。Cu^II-O-Cu^II键角为100.14°~101.79°。对配合物1~2进行变温磁化率测量表明,铜离子之间通过酚氧桥存在强的反铁磁耦合,磁耦合常数J分别为-277(9)cm^-1(配合物1)和-299(3)cm^-1(配合物2)(基于自旋哈密顿算符Ĥ=-2J(Ŝ₁·Ŝ₂+Ŝ₂·Ŝ₃)。J值与酚氧桥桥联键角有一定相关性,即Cu-O-Cu桥联键角越大,反铁磁耦合越强。     

两种新型μ－氧桥联－双铁(III)席夫碱配合物：X-衍射分析，IR, UV-Vis, CD光谱，磁性质和电化学性质

热力学稳定的带有大环配体的μ－氧桥联－双铁配合物，由于其两个铁中心之间的有趣的电子结构和磁相互作用而受到广泛关注。μ－氧桥联－双铁席夫碱配合物，[{Fe(tbusalphn)}₂(μ-o)] (1)和[{Fe(R,R-salchxn)}₂(μ-o)] (2), 通过用咪唑或N－甲基咪唑的水溶液处理相应的单核铁氯化物，Fe(L)Cl，而获得。1和2的晶体结构通过x-射线结构分析而被确定。1属于三斜晶系，P－1空间群。2属于单斜晶系，P2₁/c空间群。由于1的配体带有庞大的叔丁基取代基，导致形成μ－氧桥联－双铁配合物时的空间拥挤，因此，其Fe-O-Fe夹角为176.5 ^o，几乎成平角。而2则由于配体上没有庞大的取代基，其Fe-O-Fe夹角为149.6^o，明显小于1的Fe-O-Fe夹角。 本文还对两种μ－氧桥联－双铁席夫碱配合物及相应的单核铁氯化物的红外光谱、紫外－可见吸收光谱及圆二色光谱性质进行了研究。与相应的单体铁配合物相比较，生成μ－氧桥联－双铁席夫碱配合物后，出现一新的红外吸收带，归属于ν_Fe-O-Fe振动。有趣的是，其数值与Fe-O-Fe夹角大小相对应。1和2除具有明显不同的Fe-O-Fe夹角外，它们的圆二色光谱却是相似的。 对1和2的磁性质研究表明，在这类化合物中两个铁(III)离子之间存在着强烈的分子内抗铁磁性偶合作用。另外，本文还采用循环伏安法对1和2的电化学性质进行了研究。     

meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其金属配合物的合成、表征和液晶性能研究

1987年Gregg等[1]合成了八酯取代卟啉及其Zn配合物并研究了其液晶性,1990年Shimichi等[2]报道了对-烷氧取代型四苯基卟啉(n=10,12)及其Co,Zn配合物(n=10)的液晶性,这些现象引起了人们对卟啉类化合物液晶性能研究的极大兴趣[3],我们在前文[4～6]报道了meso-四(对烷氧苯基)卟啉及其金属配合物的合成、表征和液晶性研究,但目前仍无meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其金属配合物的液晶性能的报道.本文合成了meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其铜、钴、锌配合物四个系列40个化合物,其中未见文献报道的新化合物35个;研究了其合成、分离、纯化方法;对于长链烷氧基取代的间位卟啉配体及其金属配合物,我们采用石油醚-无水甲醇混合溶剂重结晶和冰盐浴长时间冷冻的方法,首次得到这四个系列化合物的晶体或固体,在偏光显微镜下有明显的双折射现象.我们采用1HNMR,MS,IR,UV,元素分析等分析测试表征手段确证了这些化合物的结构,研究了这四个系列化合物的结构与1HNMR,IR,UV,MS的波谱关系及判据,报道和解析了间位长链烷氧基取代的四苯基卟啉铜配合物的1H NMR研究结果.     

一种多芳基取代三唑及其镉(Ⅱ)配合物的合成、结构与性质研究

合成了配体3-(2-吡啶基)-4-(对甲氧苯基)-5-(2-噻吩基)-1,2,4-三唑(L),通过IR、¹H NMR、¹³C NMR、MS、元素分析、紫外和荧光等测定对其进行表征。利用配体L与CdI₂反应,合成出一种镉(Ⅱ)的配合物[CdLI₂]₂,其结构由单晶X衍射结构分析、红外、紫外、元素分析表征。该晶体属于单斜晶系,空间群为P2₁/c。晶体结构表明：每个镉离子与3个碘离子和2个氮原子配位,形成了变形的四方锥几何构型,配合物是以Cd₂I₂四边形中心内环为对称中心而形成的二聚体。采用滤纸片法对E. Coli、P. Aeruginosa和S. Aureus进行抗菌活性试验,配体和配合物均表现一定的抑菌活性。     

二(2-吡啶甲酸)二(邻氟苄基)锡和一维链状4-吡啶甲酸三(邻氟苄基)锡的合成和晶体结构

μ-氧-双[三(邻氟苄基)锡]与2-吡啶甲酸或4-吡啶甲酸在苯溶剂中反应合成有机锡配合物二(2-吡啶甲酸)二(邻氟苄基)锡(1)和一维链状4-吡啶甲酸三(邻氟苄基)锡(2)，经X射线衍射方法测定了新化合物的晶体结构。配合物(1)属四方晶系，空间 群为I4₁/a，晶体学参数：a=1.562 0(3) nm，b=1.562 0(3) nm，c=1.984 7(4) nm，α=β=γ=90°，V=4.842 4(16) nm³，Z=8,D_c=1.594 Mg·m^-3， μ(Mo Kα)=11.06 cm^-1，F(000)=2 320，R₁=0.024 3，wR=0.062 5。配合物(2)属单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶体学参数：a=0.869 8(3) nm，b=1.880 5(7) nm，c=1.475 1(5) nm，β=90.937(6)°，V=2.412 3(15) nm³，Z=4，D_c=1.564 Mg·m^-3，μ(Mo Kα)=11.07 cm^-1，F(000)=1 136，R₁=0.028 8，wR₂=0.057 9；配合物1为单体结构，中心锡为六配位畸变八面体构型。配合物2通过4-吡啶甲酸配体氮原子的桥联，形成五配位三角双锥型的链状结构。     

金属铂(Ⅱ)-卟啉二聚体配合物的分子内π-π相互作用

合成了以不同链长的烷氧基柔性链相连接的金属铂(Ⅱ)-卟啉二聚体配合物并对其热稳定性,光谱性质及电化学性质做了研究。在浓度由10^-7 mol·dm^-3增大到10^-3 mol·dm^-3的过程中将配体与配合物的紫外-可见吸收光谱与光致发光光谱做了对比,发现配体与配合物的吸收光谱随浓度变化未出现改变,但发射光谱显现出随浓度增大而产生红移现象。当烷氧基柔性链中碳原子数大于4时,C6与C10配合物无论是高浓度下的溶液与升华固体薄膜中的荧光发射光谱均比配体有明显的红移,而短链的配合物无此性质。