钯(Ⅱ)三元配合物稳定性及其与DNA作用研究

合成了[Pd(bipy)(DL-gly)]Cl•2H₂₂O(2)两个钯三元配合物. 配合物１和２的稳定常数对数值lgβ分别为13.81和13.71, 表征常数ΔlgK、lgX高于统计值, 表明在配合物分子内存在d-p π电子协同效应. 紫外光谱、荧光光谱结果表明, 配合物１和２与鱼精DNA主要以插入方式键合, 键合常数分别为2.37×10⁶(1)和4.57×10⁶(2). CD光谱图也显示, 配合物与DNA分子之间发生了作用. 质粒pBR322 DNA的凝胶电泳图表明, 配合物浓度在3.0０×10^-3～7.5０×10^-4 mol •L^-1范围内对DNA分子有切割作用, 配合物浓度低于3.75×10^-4 mol •L^-1时则主要以插入方式与DNA键合.     

二氰氨根[N(CN)2-]/三氰甲根[C(CN)3-]桥联双核钌RuⅡRuⅢ混合价配合物的设计合成、表征和电子传递行为

trans-[XRu(py)₄(NO)]²⁺(X=Cl，Br)与等物质的量的NaN₃在甲醇中反应后生成中间体trans-[XRu(py)₄(CH₃OH)]⁺，它再与过量的Na[N(CN)₂]或K[C(CN)₃]反应后生成单核配合物trans-XRu(py)₃L(X=Cl，Br，L=N(CN)₂^-，C(CN)₃^-)。单核配合物XRu(py)₄L与[X′Ru(py)₄(CH₃OH)]⁺进行分子组装，生成了一系列双核钌配合物trans-[X(py)₄Ru(μ-L)Ru(py)₄X′]⁺。用等物质的量的NOBF₄或(NH₄)₂[Ce(NO₃)₆]氧化这些Ru^ⅡRu^Ⅱ双核钌配合物，得到了一系列Ru^ⅡRu^Ⅲ混合价配合物trans-[X(py)₄Ru(μ-L)Ru(py)₄X′]²⁺。N(CN)₂-桥联的Ru^ⅡRu^Ⅲ混合价配合物在近红外区存在中等强度的吸收，起源于混合价态间的电荷跃迁(Intervalence Charge Transfer，简称为IVCT)，且其最大吸收波长随着溶剂极性的改变而发生变化，它们属于Class Ⅱ类型的混合价化合物；而C(CN)₃-桥联的Ru^ⅡRu^Ⅲ混合价配合物在近红外的吸收要强得多，且溶剂极性的改变对IVCT最大吸收波长基本无影响，它们属于介于价态定域与离域之间的混合价配合物。     

含有共轭炔基的发光Pt(Ⅱ)配合物发光性质的密度泛函理论研究

本文利用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TDDFT)方法研究了一系列配合物Pt(ppy)(C≡C)_nPh(ppy=6-phenyl-2,2′-bipyridine n=1～6)的基态和激发态的电子结构和发射光谱。计算揭示,当(C≡C)_n链长n=1～3时,配合物1～3的磷光发射被指认为是 ³[π^*(ppy) → Pt(5d),π((C≡C)_nPh)](³LMCT/³LLCT)的混合电荷跃迁。而当n=4～6时,配合物4～6的磷光发射主要是来自于(C≡C)_nPh配体内部³ππ^*跃迁(³ILCT)和少部分的³LLCT微扰跃迁。通过分析前线轨道成份,可以预测当炔基链长n趋于∞时,电荷跃迁将完全发生在炔基链的π轨道之间。     

三嗪吡唑类铜配合物的合成、结构及光谱研究

以三齿吡唑-三嗪(类蝎型)化合物2,4-二(3,5-二甲基吡唑)-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪(bpz^*eaT)为配体,在无水乙醇和甲醇溶剂中,合成了2个配合物Cu₂(mpz^*eaT-EtO)₂(N₃)₂Cl₂(1)和Cu₂(mpz^*eaT-MeO)₂(N₃)₄(2)(mpz^*eaT-EtO：2-(3,5-二甲基吡唑)-4-乙醇-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪;mpz^*eaT-MeO：2-(3,5-二甲基吡唑)-4-甲醇-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪)。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析以及X-ray单晶衍射方法对配合物进行了表征,并分析了其光谱及结构特征。晶体结构表明,配合物1属于三斜晶系,P1空间群,a=0.9949(2)nm,b=1.0216(2)nm,c=1.1480(2)nm,α=115.11(3)°,β=106.99(3)°,γ=100.39(3)°,V=0.9460(3)nm³,Z=1;配合物2属于单斜晶系,P2₁/c空间群,a=1.5464(5)nm,b=1.4008(5)nm,c=0.8905(3)nm,β=103.227(5)°,V=1.8779(10)nm³,Z=2。配合物1和2中的中心铜原子均为五配位,形成扭曲的四角锥构型。     

2-氨甲基-1H-苯并咪唑钴（Ⅱ）和镍（Ⅱ）配合物的合成、晶体结构和抑菌活性

利用双齿配体2-氨甲基-1H-苯并咪唑（AMBI）和硫氰酸钾以及硝酸钴或硝酸镍在甲醇-水中反应制备了2个新的异质同晶配合物trans-[M（AMBI）₂（NCS）₂]（1：M=Co²⁺,2：M=Ni²⁺）。X-射线衍射单晶结构表明：2个配合物属于单斜晶系,C2/2空间群,M（Ⅱ）与来自AMBI的4个氮原子和异硫氰酸根的2个氮原子配位,形成八面体结构。配合物中的N-H…S氢键和π-π相互作用将配合物连接成三维网络结构。用红外光谱、紫外-可见光谱对配合物1和配合物2进行了表征,并对配合物的热稳定性做了研究。选取金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为抑菌菌种,研究了配体AMBI和2个配合物的抑菌能力。     

配合物[Pd(phen)Cl2]与腺嘌呤的键合作用研究

合成并表征了固体三元配合物[Pd(phen)Cl₂] 1. 以1和DNA的组成小分子腺嘌呤(ade)反应, 获得双核配合物单晶[Pd₂(phen)₂(ade)₂]Cl₂•4.5H₂O (2). 配合物2为正交晶系, 空间群为Pnma, 晶胞参数a＝2.1709(9) nm, b＝1.4378(6) nm, c＝1.2274(5) nm, α＝β＝γ＝90°, V＝3.8311(3) nm³, D_c＝1.729 g/cm³, Z＝4, F(000)＝2004, R₁＝0.0766, wR₂＝0.1526. phen配体以两个氮原子与钯(II)离子配位, 按生物学原子规范标号, ade以N(3), N(9)原子与钯(II)离子桥联配位, 形成双核混配型配合物.     

基于两个取代四甲基环戊二烯基配体的金属羰基化合物的合成及晶体结构

配体[C₅Me₄HR][R=4-BrPh(1),(MeC₅H₃N)CH₂(2)]分别与Mo(CO)₆,Ru₃(CO)₁₂和Fe(CO)₅在二甲苯中加热回流,得到了6个双核配合物trans-[η⁵-C₅Me₄R]₂Mo₂(CO)₆(3,4),trans-[(η⁵-C₅Me₄R)Ru(CO)(μ-CO)]₂(5,6)和trans-[η⁵-(C₅Me₄R)Fe(CO)(μ-CO)]₂(7,8,).通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物的结构进行了表征,并用X-射线单晶衍射法测定了配合物3,5,6和8的结构.     

铜(Ⅱ)-1，4，8，11-四氮杂环十四烷-12，14-二酮-α-氨基酸(5-取代邻菲咯啉)三元配合物的稳定性

本文采用pH法，在25.0±0.1℃, I=0.1 mol·dm^-3 KNO₃存在条件下，测定了铜(Ⅱ)-1，4，8，11-四氮杂环十四烷-12，14-二酮-α-氨基酸(5-取代邻菲咯啉)三元配合物的稳定常数，探讨了大环多胺配体与金属离子的配位能力、配位方式、及其在水溶液中铜(Ⅱ)配合物的稳定性，同时也研究了5-取代邻菲咯啉与铜(Ⅱ)之间的d-p反馈π键，取代基的Hammett诱导效应对三元配合物稳定性的影响。     

两个基于苯并噻唑-2-硫酮的银(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构和光谱性质

合成了2个含有杂环硫酮的银(Ⅰ)配合物,[AgCl(PPh₃)₂(BTZT)]₂ (1),[Ag(PPh₃)₂(BTZT)₂](NO₃)CH₃OH (2)(PPh₃=三苯基膦; BTZT=苯并噻唑-2-硫酮),并通过红外光谱、X射线单晶衍射、荧光光谱和核磁共振氢谱进行表征和分析。杂环硫酮存在化学活性基团-N(H)-C(=S)-,在平衡中与其硫醇形式可以相互转化。2个配合物是在含有2-巯基苯并噻唑(MBT)的甲醇与二氯甲烷混合溶液中,AgCl或AgNO₃与三苯基膦反应得到的。配合物1的每个不对称单元中包含2个相同的分子结构,但是它们具有不同的键长和键角。配合物2是一个简单的单核杂配配合物,它的主体结构通过氢键作用连接游离的CH₃OH和NO₃^-离子。配合物1和2发射峰的红移源于配体中的π-π^*跃迁。     

配合物[Pd(L-tyr)2]•0.5H2O的晶体结构、稳定性及其与DNA作用研究

合成了配合物[Pd(L-tyr)₂]•0.5H₂O单晶(L-tyr^－为酪氨酸根). 配合物属于单斜晶系, P2(1)空间群. L-tyr^－的羧基氧原子和氨基氮原子与Pd(II)离子配位, 形成两个五元螯合环的平面结构. 配合物分子之间存在配位螯合环-配位螯合环的弱相互作用、苯酚环-苯酚环之间的π-π堆积作用以及水分子与配体之间的氢键作用. 水溶液中配合物的累积稳定常数为10¹⁷数量级, 表明配体与离子形成较强的配位共价键. 配合物与鱼精DNA作用的紫外光谱、CD光谱和荧光光谱表明, 两者之间有较强的相互作用, 并以插入作用方式为主.     

一系列d8配合物1,3[(dz2)(pz)]激发态和金属间相互作用的理论研究

采用MP2和CIS方法分别优化trans-[M₂(CN)₄(PH₂CH₂PH₂)₂] [M＝Pt (1), Pd (2)和Ni (3)]和trans-[M(CN)₂(PH₃)₂] [M＝Pt (4), Pd (5)和Ni (6)]的基态和^1,3[(d_z2)(p_z)]激发态结构. CIS计算显示1的激发态Pt-Pt距离相对基态变短, 而2和3的金属间距离却增长. TD-DFT方法合理地预测了1～6发射能, 如: 1在CH₂Cl₂溶液中分别拥有348和404 nm的荧光和磷光发射, 与实验的386和448 nm相对应. 在1～3的激发态中, d⁸-d⁸相互作用依次递减, 相应的发射跃迁能增加; 与单核配合物4～6相比, 金属间相互作用使得双核Pt配合物的发射波长红移, 而对双核Pd和Ni配合物影响很小.     

室温离子液体FeCl3-BPC体系的研究

利用差示扫描量热法(DSC)建立了无水三氯化铁和氯化正丁基吡啶(BPC)二元体系相图. 依据相图, FeCl₃和BPC形成室温离子液体的窗口是x＝0.26～0.58; 室温离子液体的深度是80 ℃. 利用UHF/6-31G^*对FeCl₃, FeCl₄^－, Fe₂Cl₇^－等配合物的几何结构、键长、能量和Raman频率进行优化, 从头算和Raman光谱证实了相图中FeCl₃摩尔分数x＝0.50处有稳定化合物存在, FeCl₄^－是主要阴离子; x＝0.67处, FeCl₄^－, Fe₂Cl₇^－是主要阴离子.     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

基于双齿咪唑席夫碱配体的两个手性自旋转换铁(Ⅱ)配合物

以含有苯环和咪唑环的手性双齿席夫碱为配体, 合成了2个纯手性单核自旋转换铁(Ⅱ)配合物fac-Δ -[Fe(S-L₁)₃][ClO₄]₂ (1), mer-Λ -[Fe(R-L₂)₃][ClO₄]2· Et₂O (2)(L₁=1-对氯苯基-N-(1-正丙烯基-¹H-咪唑-2-亚甲基)乙胺; L₂=1-苯基-N-(1-异丙烯基-1H-咪唑-2-亚甲基)乙胺)。利用X-射线单晶衍射、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)、紫外光谱(UV)、圆二光谱(CD)等手段对配合物结构进行了表征。X-射线单晶衍射表明在配合物1和2中, 铁(Ⅱ)金属中心与3个不对称双齿手性席夫碱配体中的6个氮原子配位形成八面体配位环境。配合物1中每个结构基元中包含1个[Fe(L_n)₃]²⁺阳离子和2个高氯酸根阴离子。而配合物2中每个结构基元中包含2个[Fe(L_n)₃]²⁺阳离子、4个高氯酸根阴离子和1个乙醚分子。由于铁(Ⅱ)中心周围手性配体的螺旋协调配位使[Fe(L_n)₃]²⁺形成单一构型。Fe(Ⅱ)-N键长表明配合物1中的铁(Ⅱ)在低自旋状态, 而配合物2中的铁(Ⅱ)在高自旋状态。在[Fe(L_n)₃]²⁺中, 相邻配体中的苯环和咪唑环形成分子内π-π相互作用。配合物1和2通过分子间C-H…π和C-Cl…π相互作用形成超分子结构。CD光谱证实配合物1和2在溶液中的光学活性。磁性测试表明配合物1和2分别在372 K和146 K发生自旋转换。由于配合物1和2具有不同的堆积方式和分子间相互作用, 导致1和2表现出不同的自旋转换温度。     

二维网状Pb(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质

利用4-吡啶-3-苯甲酸(4,3-pybz)和醋酸铅在水热条件下合成了一种新型金属配合物[Pb(4,3-pybz)2]_n(1),并对其进行了元素分析、红外光谱、热重表征、X 射线单晶衍射测定。该配合物为正交晶系,Pccn空间群,a=1.070 74(7) nm,b=2.138 03(13) nm, c=0.865 65(5) nm,V=1.981 7(2) nm³,Z=4,D_c=2.023 Mg·m^-3,F(000)=1 152,GOF=1.050,μ=8.549 mm^-1,残差因子R₁=0.013 9,wR₂=0.032 4。该配合物展现了一个具有(4,4)拓扑二维波浪状网络结构,进而通过弱的π-π相互作用拓展为三维超分子体系。此外,室温下配合物1展现了弱的荧光性质。     

稀土与3-羧基苯磺酸、2-(4-吡啶基)-咪唑[4, 5-f]菲咯啉构筑的双核配合物的合成、晶体结构及表征

以3-羧基苯磺酸根(3-SBA)和2-(4-吡啶基)-咪唑[4, 5-f]菲咯啉(4-PDIP)为配体, 用水热法合成了3种稀土配合物:[Ln₂(3-SBA)₂(4-PDIP)₂(OH)₂(H₂O)₄]·2H₂O(Ln=Sm (1), Eu (2)和Gd (3))。用X-射线单晶衍射分析方法测定了其晶体结构。配合物1~3为同构的双核分子。2个羟基以桥联方式连接2个Ln(Ⅲ)离子, 3-SBA和4-PDIP以螯合双齿形式与Ln(Ⅲ)离子配位。双核分子之间通过氢键构筑成三维超分子结构。配合物1和3分别在 545 nm 和 529 nm 处出现来自于配体的荧光发射, 对应于配体的π^*-π的跃迁。配合物2呈现Eu(Ⅲ)离子的特征发射, 位于579、592、612、650和696 nm处的发射峰分别对应于⁵D₀→⁷F_j (j=0~4)跃迁。     

铱(Ⅲ)卟啉β-羟乙与基醛的碳氢键活化

铱(Ⅲ)卟啉β-羟乙基,Ir^Ⅲ(ttp)CH₂CH₂OH(ttp=5,10,15,20-二价阴离子tetratolylporphyrinato),发现选择性裂解芳醛的醛的碳-氢键和给铱酰基配合物。酰基铱配合物对羰基化和脱羰反应以及潜在的功能化研究的很好的候选材料。这碳-氢键的建议活化机理：通过初始的β-羟基消除Ir^Ⅲ(ttp)CH₂CH₂OH生成Ir^Ⅲ(ttp)OH,然后进行与醛的CH键的σ-键复分解发生。     

钌1,2-萘醌-1-肟配合物对aldol C—C成键反应的催化作用

在钌1,2-萘醌-1-肟(1-nqo)配合物cis,cis-[Ru(1-nqo)₂(CO)(NCMe)] (1)或trans,trans-[Ru(1-nqo)₂(PBu₃)₂] (2)的作用下, 氰基乙酸乙酯与取代苯甲醛发生aldol C—C成键反应. 根据GC-MS检测及HPLC分离结果, 对二苯甲醛的二个醛基可分别或同时与氰基乙酸乙酯发生aldol反应. ¹H NMR表征结果证明, 二种产物的双键构型均为反式. 其它取代苯甲醛的反应均给出单一反式aldol产物, 这表明该催化反应具有立体选择性. 配合物1的催化活性稍差, 产率不超过60%, 而配合物2的催化活性要高于1, 最高产率达99%.     

基于双齿咪唑席夫碱配体的两个手性自旋转换铁(Ⅱ)配合物

以含有苯环和咪唑环的手性双齿席夫碱为配体, 合成了2个纯手性单核自旋转换铁(Ⅱ)配合物fac-Δ-[Fe(S-L₁)₃][ClO₄]₂ (1), mer-Λ-[Fe(R-L₂)₃][ClO₄]₂·Et₂O (2)(L₁=1-对氯苯基-N-(1-正丙烯基-1H-咪唑-2-亚甲基)乙胺;L₂=1-苯基-N-(1-异丙烯基-1H-咪唑-2-亚甲基)乙胺)。利用X-射线单晶衍射、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)、紫外光谱(UV)、圆二光谱(CD)等手段对配合物结构进行了表征。X-射线单晶衍射表明在配合物1和2中, 铁(Ⅱ)金属中心与3个不对称双齿手性席夫碱配体中的6个氮原子配位形成八面体配位环境。配合物1中每个结构基元中包含1个[Fe(L_n)₃]²⁺阳离子和2个高氯酸根阴离子。而配合物2中每个结构基元中包含2个[Fe(L_n)₃]²⁺阳离子、4个高氯酸根阴离子和1个乙醚分子。由于铁(Ⅱ)中心周围手性配体的螺旋协调配位使[Fe(L_n)₃]²⁺形成单一构型。Fe(Ⅱ)-N键长表明配合物1中的铁(Ⅱ)在低自旋状态, 而配合物2中的铁(Ⅱ)在高自旋状态。在[Fe(L_n)₃]²⁺中, 相邻配体中的苯环和咪唑环形成分子内π-π相互作用。配合物1和2通过分子间C-H…π和C-Cl…π相互作用形成超分子结构。CD光谱证实配合物1和2在溶液中的光学活性。磁性测试表明配合物1和2分别在372 K和146 K发生自旋转换。由于配合物1和2具有不同的堆积方式和分子间相互作用, 导致1和2表现出不同的自旋转换温度。     

两个基于苯并噻唑-2-硫酮的银(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构和光谱性质

合成了2个含有杂环硫酮的银(Ⅰ)配合物, [AgCl(PPh₃)₂(BTZT)]₂ (1), [Ag(PPh₃)₂(BTZT)₂](NO₃)CH₃OH (2)(PPh₃=三苯基膦; BTZT=苯并噻唑-2-硫酮), 并通过红外光谱、X射线单晶衍射、荧光光谱和核磁共振氢谱进行分析和表征。杂环硫酮存在化学活性基团-N(H)-C(=S)-在平衡中, 与其硫醇形式可以相互转化。2个配合物是在含有2-巯基苯并噻唑(MBT)的甲醇与二氯甲烷混合溶液中, AgCl或AgNO₃与三苯基膦反应得到的。配合物1的每个不对称单元中包含2个相同的分子结构, 但是它们具有不同的键长和键角。配合物2是一个简单的单核杂配配合物, 它的主体结构通过氢键作用连接游离的CH3OH和NO₃-离子。配合物1和2发射峰的红移源于配体中的π-π^*跃迁。