稀土钬及铒钇丙氨酸配合物的量热与热分析研究

合成了两种固态稀土丙氨酸配合物[Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6和[ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6 (Ala为丙氨酸),用量热和热分析方法研究了这两种配合物的热力学性质.用全自动高精密绝热量热计测定了在78～377 K温区内的低温热容.对于[Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6,在214～255 K温区内发现一固-固相变,其相变温度为235.09 K.对于[ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6,在99～121 K温区内也发现一固-固相变,其相变温度为115.78 K. [Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6固-固相变焓为3.02 kJ• mol－1,相变熵为12.83 J•K－1•mol－1； [ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6 固-固相变焓为1.96 kJ•mol－1,相变熵为16.90 J•K－1•mol－1.同时,用TG技术在40～800 ℃温区研究了两配合物的热稳定性.由TG/DTG曲线分析可知, [Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6从80 ℃到479 ℃热分解分两步完成, [ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6从120 ℃到430 ℃热分解分三步完成.     

三元配合物Tb(Et2dtc)3(phen)的热化学性质

以铜试剂(NaEt2dtc•3H2O)和邻菲咯啉(o-phen•H2O) 与水合氯化铽(TbCl3•3.75H2O)在无水乙醇中制得了三元固态配合物.化学分析和元素分析确定其组成为Tb(Et2dtc)3(phen).IR光谱研究表明配合物中Tb3＋与NaEt2dtc中的硫原子双齿配位,同时与phen的氮原子双齿配位.用Calvet微热量计测定了298.15 K下液相生成反应的焓变ΔrHmθ(l),为(－21.819±0.055) kJ•mol－1,通过热化学循环计算了固相生成反应焓变ΔrHmθ(s),为(128.476±0.675) kJ•mol－1.改变反应温度,研究了液相生成反应的热动力学.用精密转动弹热量计测得配合物的恒容燃烧能ΔcU为(－17646.95±8.64) kJ•mol－1,经计算其标准燃烧焓ΔcHHmθ和标准生成焓ΔfHmθ分别为(－17666.16±8.64) kJ•mol－1和(－1084.04±9.49) kJ•mol－1.     

Zn(Thr)Ac2•2H2O固态配合物的制备及标准生成焓

在水-丙酮混合溶剂中合成了未见文献报导的Zn(Thr)Ac2•2H2O固态配合物,通过化学分析、元素分析、IR、XRD和TG-DTG等对其组成、结构及热稳定性进行了研究.用微量热法测定了配合物在298.15 K时在纯水中的溶解焓,计算了Zn(Thr)2＋(aq,∞)和Zn(Thr)Ac2•2H2O(s) 的标准摩尔生成焓分别为(955.24±5.70) kJ•mol－1和(-570.92±5.71) kJ•mol－1.     

Thermochemical Study on [La(Hsal)2•(tch)]•2H2O [Hsal＝salicylate ( ), tch＝thioprolinate (C4H6NO2S-)]

The product from reaction of lanthanum chloride heptahydrate with salicylic acid and thioproline, [La(Hsal)2•(tch)]•2H2O, was synthesized and characterized by IR, elemental analysis, molar conductance, thermogravimatric analysis and chemistry analysis. The standard molar enthalpies of solution of LaCl3•7H2O (s), [2C7H6O3 (s)], C4H7NO2S (s) and [La(Hsal)2•(tch)]•2H2O (s) in a mixed solvent of absolute ethyl alcohol, dimethyl sulfoxide (DMSO) and 3 mol•L－1 HCl were determined by calorimetry to be [LaCl3•7H2O (s), 298.15 K]＝(－102.36±0.66) kJ•mol－1, [2C7H6O3 (s), 298.15 K]＝(26.65±0.22) kJ•mol－1, [C4H7NO2S (s), 298.15 K]＝(－21.79±0.35) kJ•mol－1 and {[La(Hsal)2•(tch)]•2H2O (s), 298.15 K}＝(－41.10±0.32) kJ•mol－1. The enthalpy change of the reaction LaCl3•7H2O (s)＋2C7H6O3 (s)＋C4H7NO2S (s)＝[La(Hsal)2•(tch)]•2H2O (s)＋3HCl (g)＋5H2O (l) (Eq. 1) was determined to be ＝(41.02±0.85) kJ•mol－1. From date in the literature, through Hess’ law, the standard molar enthalpy of formation of [La(Hsal)2•(tch)]•2H2O (s) was estimated to be {[La(Hsal)2•(tch)]•2H2O (s), 298.15 K}＝(－3017.0±3.7) kJ•mol－1.     

纳米(NH4)3PMo6W6O40的室温固相合成及形成机理

以H3PMo6W6O40•23H2O和(NH4)2C2O4•H2O为原料，采用室温固相反应合成出(NH4)3PMo6W6O40•6H2O产物，用元素分析、IR、UV-Vis、XRD、TEM、TG-DTA、BET等手段确定其组成、结构和性能.结果表明，产物为纳米粒子，平均粒径为10 nm.纳米粒子保持着杂多阴离子的Keggin特征结构，比表面积为167.6 m2•g－1，且在465 ℃以下具有良好的热稳定性.反应中反应热能、结晶水和生成物H2C2O4•2H2O对形成小粒径的(NH4)3PMo6W6O40纳米粒子起关键作用.     

配合物[RE2(H2L)2(HL)2(2,6-H2PDA)(H2O)2]•2H2O的合成、 晶体结构及其与DNA作用方式初探

以N-(2-异丙酸)-邻羟基苯甲酰腙(C10H10N2O4, H3L)、2,6-吡啶二甲酸(2,6-H2PDA)与RE(NO3)3•nH2O (RE＝Pr, Eu)在室温下反应, 合成了配合物1 [Pr2(H2L)2(HL)2(2,6-H2PDA)(H2O)2]•2H2O和配合物2 [Eu2(H2L)2(HL)2(2,6-H2PDA)- (H2O)2]•2H2O, 对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱等表征, 测定了两种配合物的晶体结构. 通过紫外吸收光谱、荧光发射光谱和稳态荧光猝灭方法及其与溴化乙锭(EB)的竞争实验研究了两种配合物与小牛胸腺DNA的作用情况. 结果表明, 两种配合物与小牛胸腺DNA均是以插入方式结合的.     

[Mn(phen)3](ClO4)2(H2O)·0.5(azpy)的合成和晶体结构

锰在生物体系的新陈代谢过程中有重要作用。锰有机配合物的研究成为生物无机化学研究领域的一个热点[1]。本文报道用高氯酸锰、1,10 邻菲咯啉和4,4 偶氮联吡啶[2 4]合成的锰配合物[Mn(phen)3](ClO4)2(H2O)·0 5(azpy)的晶体结构。1　实验部分1 1　Mn(Ⅱ)配合物的合成将0 0724g(0 2mmol)Mn(ClO4)2·6H2O溶于8mL水,缓慢加入含有0 1190g(0 6mmol)1,10 邻菲咯啉(phen)和0 0277g(0 15mmol)4,4′ 偶氮联吡啶(azpy)的15mL甲醇溶液,搅拌0 5h,室温下静置,一周后得[Mn(phen)3](ClO4)2(H2O)·0 5(azpy)晶体。元素分析(计算值)/%:C54 19(54 …     

[(C_6H_5NO_2)Pr(H_2O)_4](CrMo_6O_(24)H_6)·(C_6H_5NO_2)·2.5H_2O的合成与晶体结构

用常规合成方法制备了基于Anderson结构阴离子的二维层状化合物[(C6H5NO2)2Pr(H2O)4](CrMo6O24H6)·2.5H2O,通过红外光谱和X射线单晶衍射对其进行了表征.结果表明,该化合物属于单斜晶系,C2/c空间群.a=2.3442(9)nm,b=1.3291(5)nm,c=2.458(1)nm,β=103.08(1)°,V=7.460(5)nm3,R1=0.0727,wR2=0.1903.结构分析表明,[CrMo6O24H6]3-阴离子通过端氧担载一个配位的Pr3+离子形成中性的(C6H5NO2)Pr(H2O)4(CrMo6O24H6)基团,相邻的中性基团在Ot—Pr—Ot桥联下形成一维链,链与链又通过异烟酸的桥联形成二维层状结构.     

新型镧三元配合物La(Glu)(Im)6(ClO4)3·4HClO4·4H2O的合成和热化学性质

合成了新型镧三元配合物La(Glu)(Im)6(ClO4)3·4HClO4·4H2O(Glu, 谷氨酸; Im, 咪唑). 用高精度全自动绝热量热仪测定了该配合物晶体80-390 K温区的热容, 利用实验热容数据, 建立了热容随温度变化的多项式方程; 根据焓、熵与热容的关系, 求出了配合物在80-390 K温区内相对于298.15 K的标准热力学函数(HT-H298.15)和(ST-S298.15). 绝热量热和差示扫描量热(DSC)分析均发现配合物在216和246 K附近存在玻璃态和晶型转变, 其机理可能是配合物中高氯酸根离子重取向运动. 用热重法(TG)检测了配合物的高温热稳定性并提出了可能的热分解机理.     

RE(C5H8NS2)3(C12H8N2)(RE=La,Pr,Nd,Sm)的标准摩尔生成焓测定研究

在无水乙醇中,使低水合氯化稀土(RE=La, Pr, Nd, Sm)与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)和1,10-邻二氮菲(o-phen·H2O)反应,制得其三元固态配合物.用化学分析和元素分析确定它们的组成为RE (C5H8NS2)3(C12H8N2) (RE=La, Pr, Nd, Sm).IR光谱说明RE3+分别与3个PDC-的6个硫原子双齿配位,同时与o-phen的2个氮原子双齿配位,配位数为8.用精密转动弹热量计测定了它们的恒容燃烧热ΔcU,分别为-17776.94±7.72, -17810.41±7.93, -17762.71±7.91和-17482.42±9.35 kJ·mol-1;并计算了它们的标准摩尔燃烧焓ΔcHm和标准摩尔生成焓ΔfHm,分别为-17792.43±7.72, -17825.90±7.93, -17778.20±7.91, -17497.91±9.35 kJ*mol-1和-83.05±8.60, -64.70±9.40, -104.77±8.78, -388.70±10.13 kJ·mol-1.估算出未研究的同类配合物Ce(C5H8NS2)3(C12H8N2)和Pm(C5H8NS2)3(C12H8N2)的ΔcH(○-)m和ΔfH(○-)m分别为-17815, -17660 kJ·mol-1和-60, -217 kJ·mol-1.     

Low-temperature heat capacity and standard enthalpy of formation of neodymium glycine perchlorate complex [Nd2(Gly)6(H2O)4](ClO4)6·5H2O

Rare-earth perchlorate complex coordinated with glycine [Nd₂(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O was synthesized and its structure was characterized by using thermogravimetric analysis (TG), differential thermal analysis (DTA), chemical analysis and elementary analysis. Its purity was 99.90%. Heat capacity measurement was carried out with a high-precision fully-automatic adiabatic calorimeter over the temperature range from 78 to 369 K. A solid-solid phase transformation peak was observed at 256.97 K, with the enthalpy and entropy of the phase transformation process are 4.438 kJ mol⁻¹ and 17.270 J K⁻¹ mol⁻¹, respectively. There is a big dehydrated peak appears at 330 K, its decomposition temperature, decomposition enthalpy and entropy are 320.606 K, 41.364 kJ mol⁻¹ and 129.018 J K⁻¹ mol⁻¹, respectively. The polynomial equations of heat capacity of this compound in different temperature ranges have been fitted. The standard enthalpy of formation was determined to be −8023.002 kJ mol⁻¹ with isoperibol reaction calorimeter at 298.15 K.     

Calorimetric study and thermal analysis of [Gd4/3Y2/3(Gly)6(H2O)4](ClO4)6·5H2O and [ErY(Gly)6(H2O)4](ClO4)6·5H2O (Gly: glycin)

Two solid-state coordination compounds of rare earth metals with glycin, [Gd_4/3Y_2/3(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O and [ErY(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O were synthesized. The low-temperature heat capacities of the two coordination compounds were measured with an adiabatic calorimeter over the temperature range from 78 to 376 K. [Gd_4/3Y_2/3(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O melted at 342.90 K, while [ErY(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O melted at 328.79 K. The molar enthalpy and entropy of fusion for the two coordination compounds were determined to be 18.48 kJ mol⁻¹ and 53.9 J K⁻¹ mol⁻¹ for [Gd_4/3Y_2/3(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O, 1.82 kJ mol⁻¹ and 5.5 J K⁻¹ mol⁻¹ for [ErY(Gly)₆(H₂O)₄](ClO₄)₆·5H₂O, respectively. Thermal decompositions of the two coordination compounds were studied through the thermogravimetry (TG). Possible mechanisms of the decompositions are discussed.     

Synthesis, heat capacity and enthalpy of formation of [Ho2(l-Glu)2(H2O)8](ClO4)4·H2O

A complex of holmium perchlorate coordinated with l-glutamic acid, [Ho₂(l-Glu)₂(H₂O)₈](ClO₄)₄·H₂O, was prepared with a purity of 98.96%. The compound was characterized by chemical, elemental and thermal analysis. Heat capacities of the compound were determined by automated adiabatic calorimetry from 78 to 370 K. The dehydration temperature is 350 K. The dehydration enthalpy and entropy are 16.34 kJ mol⁻¹ and 16.67 J K⁻¹ mol⁻¹, respectively. The standard enthalpy of formation is −6474.6 kJ mol⁻¹ from reaction calorimetry at 298.15 K.     

稀土配合物[Pr(C3H7NO2)2(C3H4N2)(H2O)](ClO4)3的标准生成焓及热分解动力学研究

合成了高氯酸镨和咪唑(C₃H₄N₂), DL-α-丙氨酸(C₃H₇NO₂)混配配合物晶体. 经傅立叶变换红外光谱、化学分析和元素分析确定其组成为[Pr(C₃H₇NO₂)₂(C₃H₄N₂)(H₂O)](ClO₄)₃. 使用具有恒温环境的溶解-反应量热计, 以2.0 mol•L^－1 HCl为量热溶剂, 在T＝(298.150±0.001) K时测定出化学反应PrCl₃•6H₂O(s)＋2C₃H₇NO₂(s)＋C₃H₄N₂(s)＋3NaClO₄(s)＝[Pr(C₃H₇NO₂)₂(C₃H₄N₂)(H₂O)](ClO₄)₃(s)＋3NaCl(s)＋5H₂O(1)的标准摩尔反应焓为Δ_rH_m^ө＝(39.26±0.11) kJ•mol^－1. 根据盖斯定律, 计算出配合物的标准摩尔生成焓为Δ_fH_m^ө{[Pr(C₃H₇NO₂)₂(C₃H₄N₂)(H₂O)](ClO₄)₃(s), 298.150 K}＝(－2424.2±3.3) kJ•mol^－1. 采用TG-DTG技术研究了配合物在流动高纯氮气(99.99%)气氛中的非等温热分解动力学, 运用微分法(Achar-Brindley-sharp和Kissinger法)和积分法(Satava-Sestak和Coats-Redfern法)对非等温动力学数据进行分析, 求得分解反应的表观活化能E＝108.9 kJ•mol^－1, 动力学方程式为dα/dt＝2(5.90×10⁸/3)(1－α)[－ln(1－α)]^－1exp(－108.9×10³/RT).     

Ho(NO3)3(C2H5O2N)4·H2O的低温热容和热力学函数

合成了稀土(钬, Ho)-氨基酸(甘氨酸, C₂H₅O₂N)二元配合物Ho(NO₃)₃(C₂H₅O₂N)₄·H₂O, 并且通过化学分析、元素分析和红外(IR)光谱对配合物进行了表征. 用高精度全自动绝热量热仪, 测定了该配合物在80-390 K温度区间的定压摩尔热容(C_p,m). 利用实验测定的热容数据, 采用最小二乘法, 将热容曲线上热容峰以外的两段平滑区的摩尔热容对折合温度进行拟合, 建立了热容随折合温度变化的多项式方程. 根据热容与焓、熵的热力学关系,计算出了配合物在80-390 K温度区间内,每隔5 K,相对于298.15 K的摩尔热力学函数(H_T,m-H_298.15,m)和(S_T,m-S_298.15,m). 通过热容曲线分析, 计算出了350 K附近转变过程的焓变(Δ_trsH_m)和熵变(Δ_trsS_m). 用差示扫描量热法(DSC)测定了配合物的热稳定性.     

LnCu2O4(Ln=Gd,Nd)电子结构的XPS研究

用XPS测定了LnCu2O4(Ln=Gd, Nd)的内层和价层电子能谱,观察到LnCu2O4中稀土金属的3d电子结合能比相应的稀土金属简单氧化物的3d结合能低0.8～0.9 eV,而Cu的2p电子结合能比CuO的高0.4～0.5 eV,因此推断在LnCu2O4的Ln－O－Cu链中存在Cu→O→Ln电荷转移.XPS分析还表明LnCu2O4的Cu原子上有较低的电荷密度,但不存在混合价态.此外,通过比较价电子能谱,发现NdCu2O4的Ln 4f Cu 3d O 2p价带中心比GdCu2O4的价带中心向Fermi能级移近了3.4 eV,而且NdCu2O4的价带谱更窄.     

(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇结构及其热力学性质

用HF自洽场理论和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6 31G水平上研究了低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,比较了两个系列化合物中化学键的强度.结果表明,Cl2AlNH2和H2AlNH2分子为C2 (EC)平面型结构,其中Al－N为由一个σ键和一个键组成的双键.(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)分子为Dnh对称,Al－N是典型的σ单键 .低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n的稳定性顺序分别为: 3 > 2 > 4> 5 > 1和8 > 7 > 9 > 11 > 6.