具有单晶到单晶转化的Cu(Ⅰ)配合物的发光性质

选用2-(N,N-双(二苯基膦基甲基))胺基吡啶(bdppmapy)为膦配体、二吡啶并[3,2-a∶2′,3′-c]吩嗪(dppz)为氮配体、[Cu (CH₃CN)₄]BF₄为铜盐,在常温下进行反应,制备了3种新型Cu (Ⅰ)配合物,分别为[Cu (dppz)(bdppmapy)]₂(BF₄)₂·H₂O (CuBF₄-1)、[Cu (dppz)(bdppmapy)]BF₄(CuBF₄-2)和[Cu (dppz)(bdppmapy)]BF₄(CuBF₄-3)。获得了CuBF₄-1和CuBF₄-3的单晶,发现了单晶到单晶转化过程的现象,并探究了溶剂分子的存在对配合物结构和光物理性能的影响。通过单晶X射线衍射确定配合物CuBF₄-1和CuBF₄-3的结构,使用粉末X射线衍射(PXRD)、红外光谱(IR)和核磁共振氢谱/磷谱(¹H/³¹P NMR)对合成的3个配合物进行结构表征。对配合物进行紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、荧光寿命及量子产率等光物理性质的表征和分析,比较了配合物发光性质的差异,探讨了溶剂分子对配合物结构和光物理性质的影响规律。太赫兹时域光谱对配合物的研究提供了帮助。     

O—P—O桥联锰-席夫碱配合物的合成、结构和磁性质

采用溶液法合成了2例由O—P—O单元桥联的锰-席夫碱(SB)新型三核配合物,即[Mn₃(salen)₃(L)]ClO₄·H₂O (1)和[Mn₃(salpn)₃(L)]ClO₄(2),其中salen^2-=N,N''-乙二胺缩双水杨醛,salpn^2-=N,N''-丙二胺缩双水杨醛,H₂L=(5-(乙氧基羰基)萘-1-基)膦酸。通过单晶X射线衍射、红外光谱、粉末X射线衍射对其进行了表征。配合物1和2是同构的,均是由膦酸酯配体中的O—P—O桥联3个[Mn (SB)]+构成一个三核结构单元[Mn3(SB)3(L)]⁺,一个无序的ClO₄^-作为平衡阴离子存在。这些[Mn₃(SB)₃(L)]⁺三聚体通过π-π相互作用和相邻的分子形成超分子一维波形链。配合物1和2的磁性研究表明,不对称结构中的3个Mn(Ⅲ)离子分别是2个高自旋和1个低自旋,而Mn(Ⅲ)离子之间主要存在反铁磁相互作用。     

柔性配体构筑的三个构象多样的镧系羧酸配位聚合物:合成,结构和荧光性质

利用2,2''-(1,4-亚苯基)二(亚苯基)二(硫基)苯二羧酸(H₂L¹)和2,2''-(2,3,5,6-四甲基-1,4-亚苯基)二(亚甲基)二(硫基)苯二甲酸(H₂L²)2个柔性二羧酸分别与镧系金属盐反应,通过溶剂热方法合成了3个配位聚合物:{[(NH₂(CH₃)₂][Nd(L¹)₂(DMF)]·2DMF}_n(1)和{[Ln(L²)_1.5(H₂O)(DMF)₂]·2DMF}_n[Ln=Ce(2),Pr(3)]。利用元素分析、红外、粉末X射线衍射、热重分析等对配合物进行了表征。X射线单晶衍射分析表明:3个配合物均为二维的层状结构,并且2个配体在配合物中表现出不同的构象。(L¹)^2-在配合物1中表现出顺式和反式2种构象,(L2²)^2-在配合物2和3中仅表现出反式构象。此外,对配合物的热稳定性和荧光性质也进行了研究。     

阴离子调控的含反式-双(苯甲酰丙酮)-1,4-环己二胺银配位聚合物的合成、晶体结构及其荧光性质

将配体反式-双(苯甲酰丙酮)-1,4-环己二胺(L)与AgX(X=NO₃^-,BF₄^-,SbF₆^-,ClO₄^-)进行反应得到4个配合物{[Ag(L)]NO₃}_n(1),{[Ag(L)(H₂O)]BF₄}_n(2),{[Ag₂(L)₃](SbF₆)₂}_n(3),{[Ag(L)]ClO₄}_n(4),并用元素分析,红外和X-射线单晶衍射表征了4个配合物的结构。在固体状态下,配合物1和2都形成2D网状结构的配位聚合物,都有2个不同配位类型的配体,不同的是,配合物1中桥连配体的1,4-环己二胺1,4位的C-N键在直立键上,而配合物2中桥连配体的1,4-环己二胺中1,4位的C-N键在平伏键上;配合物3也有2种不同配位类型的配体,但是与配合物1和2不同,配合物3形成1D配位聚合物;配合物4中的配体只有一种配位类型,配合物4形成2D网状结构。4个配合物中,配合物2,3的阴离子未参与Ag(Ⅰ)配位,配合物1和1的阴离子与Ag(Ⅰ)配位。同时,研究了配体和配合物在室温下的固态荧光性质。     

阴离子调控的含反式-双(苯甲酰丙酮)-1,4-环己二胺银配位聚合物的合成、晶体结构及其荧光性质

将配体反式-双(苯甲酰丙酮)-1,4-环己二胺(L)与AgX(X=NO₃^-, BF₄^-, SbF₆^-, ClO₄^-)进行反应得到4个配合物{[Ag(L)]NO₃}_n(1), {[Ag(L)(H₂O)]BF₄}_n(2), {[Ag₂(L)₃](SbF₆)₂}_n(3), {[Ag(L)]ClO₄}_n(4),并用元素分析,红外和X-射线单晶衍射表征了4个配合物的结构。在固体状态下,配合物1和2都形成2D网状结构的配位聚合物,都有2个不同配位类型的配体,不同的是,配合物1中桥连配体的1,4-环己二胺1,4位的C-N键在直立键上,而配合物2中桥连配体的1,4-环己二胺中1,4位的C-N键在平伏键上;配合物3也有2种不同配位类型的配体,但是与配合物1和2不同,配合物3形成1D配位聚合物;配合物4中的配体只有一种配位类型,配合物4形成2D网状结构。4个配合物中,配合物2,3的阴离子未参与Ag(Ⅰ)配位,配合物1和4的阴离子与Ag(Ⅰ)配位。同时,研究了配体和配合物在室温下的固态荧光性质。     

铜(Ⅱ)-N-(2-羟苄基)-DL-α-苯丙氨酸-2，2′-联吡啶(或1，10-邻菲咯啉)三元配合物的合成、晶体结构及抑菌活性

合成了铜(Ⅱ)与N-(2-羟苄基)-DL-α-苯丙氨酸(H₂sphe)和2，2′-联吡啶(2，2′-bipy)及1，10-邻菲咯啉(phen)的三元配合物 [Cu(Hsphe)(phen)](ClO₄)·3H₂O (1)、[Cu(Hsphe)(2，2′-bipy)](ClO₄) (2)、[Cu(Hsphe)(2，2′-bipy)](NO₃) (3)。用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。3种配合物中Cu(Ⅱ)离子配位数均为5，处于变形四方锥配位环境中。抑菌活性试验结果表明，3种配合物均对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和枯草杆菌有一定的抑制作用。配合物1还对大肠杆菌、伤寒杆菌有较强的抑制作用，而配合物3对伤寒杆菌亦有一定的抑制作用。     

基于半夹心Cp*Rh单元的超分子桥环和螺环化合物的构筑策略

桥环和螺环化合物是有机化学中常用的概念而在其他领域鲜有提及。在本研究中,我们将桥环和螺环的概念拓展至超分子化学领域中并提出了相应的构筑策略。在刚性直线型配体中引入额外的螯合位点,通过配位驱动、分步组装的方法合成了复杂的3个有机金属超分子桥环化合物[(Cp*Rh)₆(μ-η²-η²-C₂O₄)₂(μ-C₂O₄)(L^A)₂](OTf)₆(1)、[(Cp*Rh)₆(dhbq)₂(pyrazine)(L^A)₂](OTf)₈(2)和[(Cp*Rh)₆(tpphz)₂(bpea)(L^A)₂](OTf)₁₂(3),以及一个超分子螺环化合物(Cp*Rh)₁₂(bibzim)₃Ru(L^A)₃(L^B)₃](OTf)₁₀(PF₆)₄(4),其中L^A=3,3''-di (pyridin-4-yl)-2,2''-bipyridine,OTf-=CF₃SO₃^-,dhbq=2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone,tpphz=tetrapyrido[3,2-a∶2'',3''-c∶3″,2″-h∶2‴,3‴-j]phenazine,bpea=1,2-di (pyridin-4-yl) ethane,bibzim=2,2''-bisbenzimidazole,L^B=4,4''-di (pyridin-4-yl)-1,1''-biphenyl。并通过单晶X射线衍射的方法一一表征了它们的单晶结构。     

基于3，5-二硝基苯甲酸和2，2''-联吡啶的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物的合成及晶体结构

以3,5-二硝基苯甲酸(3,5-Hdnbc)和2,2'-联吡啶(2,2'-bipy)为配体,与Zn²⁺和Cu²⁺反应,得到了4个配合物[Zn(3,5-dnbc)₂(2,2'-bipy)(H₂O)]·(3,5-Hdnbc)(1),[Cu(3,5-dnbc)₂(2,2'-bipy)(H₂O)](2),[Cu(2,2'-bipy)₂(3,5-dnbc)](NO₃)·2(3,5-Hdnbc)(3),和[Cu(2,2'-bipy)₂Cl](3,5-dnbc)·(3,5-Hdnbc)(4)。用元素分析、红外光谱对其进行了表征,并用单晶X-射线衍射测定了配合物的晶体结构;对配合物1和2进行了热重分析。4个配合物均为单核分子。配合物1中,Zn²⁺离子是五配位的三角双锥结构;配合物2中,Cu²⁺离子是五配位的变形四方锥结构;配合物3和4中,Cu²⁺离子均是五配位的三角双锥结构;配合物中存在氢键和π-π堆积等弱的分子间作用力。     

含樟脑衍生物氰基桥联双金属配合物的合成、结构及磁性质

采用樟脑衍生物为配体，分别合成了氰基桥联Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)三核配合物[{Cu(D,L-La)₂}₂Fe(CN)₆](ClO₄) (1)和Mn(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)双核配合物[Mn(D,L-Lb)(DMF)(Tp)Fe(CN)₃]·(H₂O)₆ (2)。晶体结构分析表明，化合物1中Cu(Ⅱ)离子处于五配位的配位环境，分别和1个D-La，1个L-La及[Fe(CN)₆]^3-中的1个氰基配位，2个Cu(Ⅱ)离子通过[Fe(CN)₆]^3-桥联。通过分子间氢键作用，化合物1形成二维超分子网络结构。化合物2中，[(Tp)Fe(CN)₃]^-通过其中的1个氰基与[Mn(D，L-Lb)]⁺桥联，其中Mn(Ⅲ)离子为六配位，分别和四齿配体Lb的2个氧原子和2个氮原子、DMF的1个氧原子及[(Tp)Fe(CN)₃]^-中的氰基氮原子配位。磁性研究表明，在化合物1中，Cu(Ⅱ)离子与Fe(Ⅲ)离子之间表现出铁磁相互作用，用哈密顿函数H=-2J(S₁·S₂+S₂·S₃)对其χ_MT-T曲线进行拟合，得到1的朗日因子g为2.190，交换常数J为0.55 cm^-1。     

基于2，6-双(3''-吡啶)-四硫富瓦烯的Zn/Co配位聚合物的光电流响应特性

首次报道了以2,6-双(3''-吡啶)-四硫富瓦烯(3''-py-TTF-3-py)为配体得到的2个新型配位聚合物：[Zn(3''-py-TTF-3-py)₂(TPA)]_n(1)和[Co(3''-py-TTF-3-py)₂(TPA)]_n(2)(H₂TPA=对苯二甲酸)。X射线单晶衍射结果显示配合物1和2为异质同晶结构。光电流测试结果表明,S…S键的相互作用和配合物的配位中心金属离子都对光电流响应信号有着明显的影响。     

基于含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体的铜配合物的合成和结构表征

合成和表征了含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)甲基]乙酰胺(HL1)和2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)乙基]乙酰胺(HL2)及其3个铜的配合物,{[Cu(L1)(CH₃OH)](OTf)}_n(1)(Otf=三氟甲磺酸根),{[Cu(L2)(OTf)]·CH₃OH}_n(2)和[Cu(HL2)(CH₃OH)Cl](3),并通过X-射线单晶衍射分析确定了其晶体结构。配合物1和2均为含有铜的一维配位聚合物,而配合物3为单核铜配合物。分析了配合物中铜离子的配位特点及可能的形成原因。     

基于半夹心Cp*Rh单元的超分子桥环和螺环化合物的构筑策略

桥环和螺环化合物是有机化学中常用的概念而在其他领域鲜有提及。在本研究中,我们将桥环和螺环的概念拓展至超分子化学领域中并提出了相应的构筑策略。在刚性直线型配体中引入额外的螯合位点,通过配位驱动、分步组装的方法合成了复杂的3个有机金属超分子桥环化合物[(Cp*Rh)₆(μ-η²-η²-C₂O₄)₂(μ-C₂O₄)(L^A)₂](OTf)₆(1)、[(Cp*Rh)₆(dhbq)₂(pyrazine)(L^A)₂](OTf)₈(2)和[(Cp*Rh)₆(tpphz)₂(bpea)(L^A)₂](OTf)₁₂(3),以及一个超分子螺环化合物(Cp*Rh)₁₂(bibzim)₃Ru (L^A)₃(L^B)₃](OTf)₁₀(PF₆)₄(4),其中L^A=3,3′-di (pyridin-4-yl)-2,2′-bipyridine,OTf^-=CF₃SO^3-,dhbq=2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone,tpphz=tetrapyrido[3,2-a∶2′,3′-c∶3″,2″-h∶2'',3''-j]phenazine,bpea=1,2-di (pyridin-4-yl) ethane,bibzim=2,2′-bisbenzimidazole,L^B=4,4′-di (pyridin-4-yl)-1,1′-biphenyl。并通过单晶X射线衍射的方法一一表征了它们的单晶结构。     

具有π…π作用的三维Cu(Ⅰ)配位聚合物的合成结构表征和荧光性质

合成了2个铜(Ⅰ)的配位聚合物{[Cu₄(4-bpo)₄(CH₃CN)₄](BF₄)₄}_n (1)和{[Cu₃(4-bpo)₂(4,4''-bipy)(CH₃CN)₆](BF₄)₃}_n (2)(4,4''-bipy=4,4''-bipyridine,4-bpo=2,5-bis(4-pyridyl)-1,3,4-oxadiazole),并对其进行了红外、氢谱、氟谱、硼谱等相关表征,利用X射线单晶衍射仪测定了聚合物的结构。晶体结构研究表明,配位聚合物1通过2,5-二(4-吡啶基)-1,3,4-噁二唑桥连配位作用构筑‘8’形状的结构单元,形成了三维网络结构。引入4,4''-联吡啶配体,导致配合物的结构发生改变:在配合物2中,一维螺旋链通过π…π氢键相互作用组装成不同二维和三维网络结构,说明引入第二配体对改变配合物的超分子结构起关键作用。此外,还研究了配合物1的固态发光性能,显示其存在ILCT电荷跃迁。     

乙烯聚合水杨醛亚胺锆配合物的合成、结构和固定化

合成和表征了2个锆的配合物：Bis[N-(3-tert-butylsalicylidene) allylaminato] zirconium dichloride (4)和Bis[N-(3-tert-butylsali-cylidene)-iso-butylaminato] zirconium dichloride (5)，并且得到了配合物4的单晶结构。在引发剂的作用下，配合物4和苯乙烯进行自由基共聚，得到高分子化催化剂6。在助催化剂MMAO的存在下，4，5和6都可以催化乙烯聚合。最高活性为3.7×10⁶ g PE·(mol Zr)^-1·h^-1。     

三个有机锡2，2''-联苯二甲酸酯的微波溶剂热合成、结构及体外抗癌活性

以 2,2''-联苯二甲酸(H₂DPA)分别与双(三(2-甲基-2-苯基丙基)锡)氧化物、三环己基氢氧化锡和二丁基氧化锡反应,合成了3个有机锡2,2''-联苯二甲酸酯：[((PhC(Me)₂CH₂)₃Sn)₂(DPA)] (1)、[(Cy)₃Sn(DPA)]_n (2)和[(n-Bu)₂Sn(DPA)]_n (3)。通过IR、NMR、元素分析、热重及X射线单晶衍射对配合物进行表征分析。配合物1、2、3均属单斜晶系,配合物1为双核结构,配合物2、3为一维链状结构,锡原子的配位数依次增大,分别为4、5、6。体外抗癌活性实验表明,配合物1、2、3对人肺癌细胞(NCI-H460)、人乳腺腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)的增殖具有较强的抑制作用。     

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。     

铜配合物中游离水分子对光吸收和吸附Cr(Ⅵ)性能的影响

Cu(ClO₄)₂·6H₂O和(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)甲醇(HL)在甲醇和乙腈混合溶液中反应生成了深蓝色的[Cu(HL)₃](ClO₄)₂·H₂O (1)和浅蓝色的[Cu(HL)₃](ClO₄)₂(2)。利用元素分析、IR、热重和单晶X射线衍射对它们的结构进行表征分析。测试结果表明配合物1和2均由[Cu(HL)₃]²⁺和抗衡阴离子ClO₄^-组成，只是1中多了一个游离水分子。配合物1和2中的Cu(Ⅱ)均是与来自配体的N原子和O原子配位，配位数为6。热重分析结果表明，配合物1和2均能在30~245℃范围内结构保持不变。但是，深蓝色的配合物1比浅蓝色的配合物2在289 nm处有着更宽的吸收峰；吸附实验表明配合物1在pH=4~8条件下吸附Cr(Ⅵ)的性能优于配合物2。可见配合物1中游离水分子对光吸收和吸附Cr(Ⅵ)有一定的影响。     

三种马来二腈基二硫烯镍(Ⅲ)离子对配合物的制备和结构表征

合成了3种离子对配合物 [1-benzyl-3-bromopyridium]⁺[Ni(mnt)₂]^- (1)，[1-(4′-flurobenzyl)-3-bromopyridiunm]⁺[Ni(mnt)₂]^- (2)，[1-(4′-cholorobenzyl)-3-bromopyridium]⁺[Ni(mnt)₂]^- (3)，(mnt=马来二腈基二硫烯，maleonitrile dithiolate)获得了单晶并解析了它们的单晶结构。     

基于两种柔性同分异构羧酸配体的钴(Ⅱ)配合物的合成、结构表征及磁性能研究

分别以E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L¹)和E-3-[4-(羧甲氧基)-苯基]丙烯酸(H₂L²)为主配体,合成了3种钴(Ⅱ)配位聚合物：[Co(L¹)(bpp)]_n(1),{[Co(μ₃-OH)₂(L²)₄(bpy)₂(H₂O)₄]·12H₂O}_n(2)和[Co(L₂)(bpy)]_n(3)(bpp：1,3-二吡啶基丙烷,bpy：4,4-联吡啶)。通过元素分析、红外光谱、X射线粉末和单晶衍射对其进行了结构表征。结果表明钴(Ⅱ)离子在这3种配合物中具有不同的配位环境,导致3种配合物具有不同的晶体结构和磁性特征。     

一种用于检测四环素和对硝基苯酚的高稳定性镉(Ⅱ)金属有机骨架

采用水-溶剂热法合成了 1例金属有机骨架(MOF)：{[Cd(L)_0.5(4，4''-bpy)_0.5]·H₂O}_n (1)，其中 H₄L=(1，1''∶4''，1″-三联苯)-2，2″，4，4″-四羧酸，4，4''-bpy=4，4''-联吡啶)。通过单晶 X射线衍射、元素分析、粉末 X射线衍射、热重分析以及红外光谱分析对配合物1的结构进行了表征。单晶结构分析表明1为三维结构，属于单斜晶系，C2/c空间群，Cd(Ⅱ)连接L^4-和4，4''-bpy形成二维平面结构，层与层之间通过 L^4-连接，构筑成了三维网状结构。该 MOF表现出良好的稳定性并且可以通过荧光猝灭法检测四环素(TET)和对硝基苯酚(4-NP)，四环素和对硝基苯酚的检出限分别为0.15和0.062 μmol·L^-1。此外，还研究了其荧光猝灭机理。1可成功应用于延河水样中TET和4-NP含量的测定。