离子型嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

以嘧啶类化合物为环金属配体,2,2′-联吡啶为副配体成功制备了4种离子型环金属铱配合物:[(PPM)_2Ir(bpy)]PF_6(1),[(MPPM)2_Ir(bpy)]PF_6(2),[(DFPPM)_2Ir(bpy)]PF_6(3),[(MDFPPM)_2Ir(bpy)]PF_6(4)(PPM=2-苯基嘧啶,MPPM=4,6-二甲基-2-苯基嘧啶,DFPPM=2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,bpy=2,2′-联吡啶)。配合物的结构通过质谱、核磁进行了表征,测试了配合物4的单晶结构。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱和含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能进行了研究。结果表明:4的晶体的空间构型为单斜,空间群为P21/c;3和4的最高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和环金属配体的苯环上,最低未占有轨道(LUMO)主要定域于副配体bpy上;配合物在溶液状态下为绿光发射,波长在513~561nm之间,量子效率在6.7%~64.0%之间。     

两个2-取代-4,6-二吡啶基-1,3,5-三嗪桥联的双核钌配合物的晶体结构、光谱和电化学性质

合成并表征了2个基于2-取代-4,6-二吡啶基-1,3,5-三嗪的双核钌配合物,[Ru₂（OBPT）（bpy）₄]（PF₆）₃·3H₂O·0.5CH₃CH₂OH（1）和[Ru₂（HABPT）（bpy）₄]（PF₆）₄·0.5H₂O（2）,其中bpy=2,2''-联吡啶,HOBPT=2-羟基-4,6-（2-吡啶基）-1,3,5-三嗪,HABPT=2-氨基-4,6-（2-吡啶基）-1,3,5-三嗪。分析了2个配合物的单晶结构,其中,1是单斜晶系C2/c空间群,属于外消旋-（ΔΔ）型;2属于正交晶系Pca2₁空间群,属于内消旋-（ΔΛ）型。单晶结构表明1中的配体HOBPT是脱质子的,而2中的HABPT没有脱质子。2个配合物的电化学和光谱性质呈现明显的不同,所有数据均表明配合物中2个金属中心间存在电子耦合。     

两种含醛基的铱配合物用于半胱氨酸和OH-的识别

以4,4''-二溴-2,2''-联吡啶（dbr-bpy）为中性配体,分别以6-苯基烟醛（L1）、6-（4-三氟甲基苯基）吡啶-3-甲醛（L2）为环金属配体合成了2种Ir （Ⅲ）配合物[Ir （L1）₂（dbr-bpy）]PF₆（Ir1）和[Ir （L2）₂（dbr-bpy）]PF₆（Ir2）,并通过核磁共振波谱和质谱对其结构进行了表征。在乙腈溶液中配合物Ir1和Ir2的发射波长分别为584和530 nm,发光量子效率分别为49%和66%。电化学测试和理论计算表明,环金属配体中CF₃的引入,可以降低最高占据分子轨道（HOMO）的能级,从而使氧化电位向正极移动。配合物Ir1和Ir2与半胱氨酸（Cys）均以1∶2的比例结合,发生磷光猝灭响应,同时表现出良好的抗干扰能力,检出限分别为35.1和18.5 μmol· L^-1。将OH^-加入配合物Ir2的DMSO/H₂O （7∶3,V/V）溶液中,OH^-取代配合物中性配体上的溴取代基,使配合物Ir2的发射峰蓝移,溶液发光颜色由黄色变为绿色,发光强度提升4倍。     

三个单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性

对3种单核钌配合物[Ru（bpy）₂（paH）]PF₆（1）,[Ru（dmb）₂（paH）]PF₆（2）,[Ru（phen）₂（paH）]PF₆（3）（bpy=2,2''-联吡啶,dmb=4,4''-二甲基-2,2''-联吡啶,phen=菲咯啉,paH=2-吡啶甲酸）进行合成,并通过元素分析、红外、核磁和电喷雾质谱对其进行表征。此外,对配合物进行了光谱学和电化学测试,电化学实验表明1~3在0.7~1.0 V范围内均有1个氧化还原峰,说明钌中心发生了氧化还原反应。最后通过MTT法（MTT为3-（4,5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基四氮唑溴盐）对配合物进行了体外细胞毒性实验,结果表明：1~3对人乳腺癌细胞、胃癌细胞和肺癌细胞都表现出浓度依赖性,即随着配合物浓度的逐渐增大,细胞的存活率逐渐降低。值得注意的是2对乳腺癌细胞表现出非常明显的抑制作用（IC₅₀=2.85μmol·L^-1）。     

三个单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性

对3种单核钌配合物[Ru（bpy）₂（paH）]PF₆（1）, [Ru（dmb）₂（paH）]PF₆（2）, [Ru（phen）₂（paH）]PF₆（3） （bpy=2,2''-联吡啶, dmb=4,4''-二甲基-2,2''-联吡啶, phen=菲咯啉, paH=2-吡啶甲酸）进行合成,并通过元素分析、红外、核磁和电喷雾质谱对其进行表征。此外,对配合物进行了光谱学和电化学测试,电化学实验表明1~3在0.7~1.0 V范围内均有1个氧化还原峰,说明钌中心发生了氧化还原反应。最后通过MTT法（MTT为3-（4, 5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基四氮唑溴盐）对配合物进行了体外细胞毒性实验,结果表明：1~3对人乳腺癌细胞、胃癌细胞和肺癌细胞都表现出浓度依赖性,即随着配合物浓度的逐渐增大,细胞的存活率逐渐降低。值得注意的是2对乳腺癌细胞表现出非常明显的抑制作用（IC₅₀=2.85 μmol·L^-1）。     

蓝色磷光嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

合成了一种铱配合物[Ir(N₄)(MDFPPM)₂](MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,N₄=5-(2-吡啶基)-1H-四唑),并利用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的2种晶体结构。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究。结果表明:2个晶体的空间构型均为单斜,空间群均为P2₁/c;Ir(N₄)(MDFPPM)₂的最高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和配体MDFPPM的苯环上,最低未占有轨道(LUMO)主要定域于配体MDFPPM的嘧啶环上;配合物Ir(N₄)(MDFPPM)₂的HOMO和LUMO能级分别为-5.98和-3.22eV;Ir(N4)(MDFPPM)₂在77K乙腈溶液中的发射峰波长在449、480和513nm,CIEx,y色度坐标为(0.15,0.23),是一种潜在的蓝色磷光材料。     

水溶性糖基铱配合物的合成、表征及成像分析

设计、合成了3种水溶性糖基金属铱配合物[（dfppy）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（1）、[（tpy-COOH）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（2）和[（mpbq）₂Ir（bpy-sugar）]Cl（3）（dfppy=2-（2，4-二氟苯基）吡啶，tpy-COOH=4-（2''-吡啶基）苯甲酸，mpbq=2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉，bpy-sugar=4，4''-二（1-硫代-β-D-葡萄糖甲基）-2，2''-联吡啶），利用核磁共振波谱、高分辨质谱、红外光谱和元素分析对其进行结构表征，并研究其光物理性质及其在细胞成像中的应用。通过辅助配体的调控，可以实现配合物从黄色到近红外的不同波长发光。配合物1和2在水溶液中表现出黄色发光，发射波长分别为546和584 nm，配合物3在水和二甲基亚砜的混合溶液（39：1，V/V）中表现出近红外发光，发射波长为780 nm。配合物1和2具有相对较高的量子产率（16.9%和3.1%）和较长的发光寿命（0.22和0.10 μs）。在配体上修饰不同的基团可以增大配合物的细胞穿透性和水溶性，实现配合物在细胞内的成像分析。从细胞成像结果可以看出，金属铱配合物能够穿过细胞膜进入到细胞，且与4，6-联脒-2-苯基吲哚（DAPI）染色的细胞核部分有所重合，说明进入到了细胞核。同时配合物的发光情况良好，说明在细胞所在的生物环境中，这种配合物仍是稳定的。     

系列含4，5-二氮杂-9，9’-螺二芴配体的钌配合物的合成及其性能研究

本文合成了3个新钌（Ⅱ）配合物,[Ru（bpy）₂（SB）]（PF₆）₂、[Ru（bpy）（SB）₂]（PF₆）₂和[Ru（SB）₃]（PF₆）₂（bpy=2,2’-bipyridine,SB=4,5-diaza-9,9’-spirobifluorene）,通过核磁和元素分析对配合物的结构进行了确定。[Ru（bpy）₂（SB）]（PF₆）₂通过X射线单晶衍射确认了结构。研究了配合物的光物理性能。结果表明[Ru（bpy）₂（SB）]（PF₆）₂在乙腈中的发桔红光,波长为606nm,量子产率约为0.0012。在同样条件下[Ru（bpy）（SB）₂]（PF₆）₂和[Ru（SB）₃]（PF₆）₂的发光非常微弱甚至几乎没有发光。还研究了这些配合物的电致化学发光性能。随着配体中SB含量的增加,发光的峰电压从1.36V增加到1.58V,相对发光强度从731降低到52。     

基于3，3′，4，4′-四羧基偶氮苯构筑的三个金属配合物的合成、晶体结构及性质

在水热条件下利用H₄ddb配体合成了3个过渡金属配合物[Co₂（ddb）（phen）₂（H₂O）₆]·3H₂O（1）,[Co（ddb）_0.5（bpy）_0.5（H₂O）₃]_n（2）和{[Ag（dpe）]·0.5（H₂ddb）·H₂O}_n（3）（H₄ddb=3,3'',4,4''-四羧基偶氮苯,bpy=4,4''-联吡啶,dpe=1,2-二（4-吡啶基乙烯））,并用元素分析、红外光谱、X射线粉末衍射、X射线单晶衍射对其进行了表征。配合物1为双核结构,基于丰富的氢键作用扩展形成三维超分子网结构。配合物2为基于钴离子通过ddb^4-配体以μ₄：η¹,η¹,η¹,η¹的配位模式连接而成的二维网结构。配合物3是由Ag（Ⅰ）离子与dpe配体形成的直链结构,客体分子H₂ddb^2-通过氢键作用将其扩展为三维超分子结构。此外还研究了配合物1~3的荧光性质和热稳定性。     

两个双核稀土-自由基化合物的合成、结构及磁性

以乙酰丙酮为共配体的稀土配合物与2-羟基苯取代的自由基配体进行反应得到2个新颖的稀土-自由基配合物[Ln₂（acac）₄（NIT-PhO）₂]（Ln=Tb（1）,Y（2）;acac=乙酰丙酮,NIT-PhOH=2-（2''-hydroxyphenyl）-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide）。2个配合物的结构相同,均是通过2个自由基配体上的羟基氧原子桥联2个稀土离子构成双核结构。直流磁化率的研究表明配合物2具有弱的反铁磁性质。     

铜三氟柳配合物的合成,结构和仿生催化溴化

合成了一系列2-羟基-4-三氟甲基苯甲酸（h₂tba）-铜配合物：[Cu（htba）₂（pz）₂]（1）,[Cu（htba）（2,2''-bipy）]（htba）（2）和[Cu（htba）₂（4,4''-bipy）]（3）（h₂tba=2-羟基-4-三氟甲基苯甲酸,pz=吡唑,2,2''-bipy=2,2''-联吡啶,4,4''-bipy=4,4''-联吡啶）,并且通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、粉末X射线衍射、单晶X射线衍射和热重分析方法对配合物结构进行了表征。这些配合物能够在过氧化氢和溴化物存在的条件下催化苯酚红溴化,并且展示出了较高的催化溴化活性。     

铜三氟柳配合物的合成,结构和仿生催化溴化

合成了一系列2-羟基-4-三氟甲基苯甲酸（h₂tba）-铜配合物：[Cu（htba）₂（pz）₂] （1）,[Cu（htba）（2,2''-bipy）]（htba） （2）和[Cu（htba）₂（4,4''-bipy）] （3）（h₂tba=2-羟基-4-三氟甲基苯甲酸,pz=吡唑,2,2''-bipy=2,2''-联吡啶,4,4''-bipy=4,4''-联吡啶）,并且通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、粉末X射线衍射、单晶X射线衍射和热重分析方法对配合物结构进行了表征。这些配合物能够在过氧化氢和溴化物存在的条件下催化苯酚红溴化,并且展示出了较高的催化溴化活性。     

基于二甲基苯并联咪唑的钌(Ⅱ)多吡啶配合物的合成、光谱和电化学性质

合成了一组钌多吡啶化合物[Ru（bpy）₂（DMBbimH_x）]^y+（bpy=2,2''-联吡啶,DMBbimH₂=7,7''-二甲基-2,2''-苯并联咪唑,1-A：x=2;y=2;1-B：x=1,y=1;1-C：x=0,y=0）并测试了它们的核磁氢谱、紫外吸收和电化学性质。随着DMBbimH_x配体逐个脱去质子,配合物的光谱和电化学性质发生明显的变化。有趣的是,脱去一个质子的配合物1-B在不同极性的二氯甲烷和乙腈中的电化学性质呈现明显的差异：在二氯甲烷中,单核的1-B却能发生两步氧化,这是因为在弱极性的溶剂中,[Ru（bpy）₂（DMBbimH）]⁺阳离子通过氢键结合形成二聚体,[Ru（bpy）₂（DMBbimH）]⁺阳离子间存在质子耦合电子传递现象。在1-B的二氯甲烷溶液中得到了化合物[Ru（bpy）₂（DMBbimH）]PF₆·2CH₂Cl₂（2）的单晶。晶体结构分析表明[Ru（bpy）₂（DMBbimH）]⁺阳离子确实通过氢键结合形成二聚体,这与电化学测试的结果一致。而在极性较大的乙腈中,氢键二聚体不能稳定存在,在循环伏安曲线上只有一个峰存在。     

5-甲基-3-吡唑甲酸构筑的两个锰(Ⅱ)/镍(Ⅱ)配合物的合成、结构、电化学及荧光性质

将5-甲基-3-吡唑甲酸（H₂MPCA）与Mn（Ⅱ）或Ni（Ⅱ）金属盐反应合成了2个新的配合物：[Mn（HMPCA）₂（H₂O）₂]（1）和[Ni（HMP-CA）₂（2,2''-bpy）]·2H₂O（2）（2,2''-bpy=2,2''-联吡啶）。在单核配合物1和2中,每个金属离子均为八面体配位构型,其中HMPCA^-配体均采取的是N,O-螯合的配位模式。在配合物1中的分子间氢键N—H…O和O—H…O作用下,[Mn（HMPCA）₂（H₂O）₂]配位单元堆积成含有1D纳米管道的3D超分子结构。在2中,[Ni（HMPCA）₂（2,2''-bpy）]单元和结晶水分子之间在分子间氢键作用下,形成了1D链状结构,相邻的链之间通过分子间的π…π作用形成了3D超分子结构。还考察了配合物1和2的电化学性质和荧光性能。     

基于5-羟甲基间苯二甲酸和咪唑衍生物的半导体型Ni-MOFs的合成、晶体结构和光催化性质

利用水热反应制备了2个配合物{[Ni （HIPA）（2,5-DPBI）_1.5（H₂O）]·2.25H₂O}_n （1）和[Ni （HIPA）（2,5-DPBMI）（H₂O）]_n （2）（H₂HIPA=5-（羟甲基）间苯二甲酸,2,5-DPBI=1,1''-（2,5-二甲基-1,4-亚苯基）双（1H-咪唑）,2,5-DPBMI=1,1''-（2,5-二甲基-1,4-亚苯基）双（4-甲基-1H-咪唑））。结构分析揭示在不同咪唑配体存在下,配合物的Ni（Ⅱ）中心具有不同的配位环境。配合物1具有拓扑符号为（4².6⁶.8²）的五连接三维框架,而配合物2则是dia型的四连接网络。粉末X射线衍射证实配合物1和2在有机溶剂和紫外可见光照射的水中均非常稳定。此外,紫外可见吸收谱、Mott-Schottky和电化学阻抗谱（EIS）测试显示配合物1和2都是典型的n型半导体材料,具有较低的电荷传输阻抗。在光催化实验中,配合物1和2对染料亚甲基蓝的降解有催化活性。     

咪唑-多联吡啶钌配合物的合成、晶体结构和性能研究

以多联吡啶类配体取代咪唑3-位,合成了2个配体,进而得到了2个钌配合物[Ru（tpy-PhCH₂-Im-Naph）₂]（PF₆）₄（C1）和[Ru（2,2’-bpy）₂（2,2’-bpy-（CH₂-Im-CH₃）₂）]（PF₆）₄（C2）（tpy=2,2’：6’,2″-三联吡啶,bpy=2,2’-联吡啶,Im=咪唑,Naph=5,7-二甲基-1,8-萘啶）,通过核磁、质谱、元素分析,紫外、荧光等对这些化合物进行了表征,经X-射线晶体衍射分析确定了配合物C1的晶体结构。结构解析表明：配合物C1是离子型化合物,沿c轴方向堆积成规律的孔洞状。电化学性质测试揭示了氧化还原是一个单电子可逆的过程,对应的可逆对为Ru（Ⅲ）/Ru（Ⅱ）,E_1/2分别为1.26和1.32V。C1和C2与CO₂的加合物的红外光谱测试表明,这些化合物在碱的作用下能形成碳卡宾,可与CO₂结合。     

由5-取代基间苯二甲酸和二咪唑衍生物构筑的两个二维钴（Ⅱ）的配合物的合成、结构及性质

通过溶剂热法合成了2个二维钴配位聚合物[Co₂（1,4-bib）₂（5-hipa）₂]_n（1）（5-H₂hipa=5-hydroxyisophthalic acid,1,4-bib=1,4-bis（1-imidazolyl）benzene）,[Co（Hbpt）（4,4''-bidpe）]_n（2）（H₃bpt=biphenyl-4,4'',5-tricarboxylic acid,4,4''-bidpe=4,4''-bis（imidazol-1-yl）diphenyl ether）。X射线单晶衍射实验测定和结构解析结果表明,配合物1、2中5-hipa^2-、Hbpt^2-配体的2个相间羧基将相邻的Co²⁺连接形成含有Co₂O₄C₂八元环和Co₂O₄C₁₀十六元环的一维链状结构。一维链之间通过1,4-bib,4,4''-bidpe配体上的咪唑基N原子与相邻Co（Ⅱ）离子配位连结形成二维层状结构。配合物1层与层之间通过相邻层中的5-hipa^2-配体的羟基与羧基的分子间氢键连结形成三维超分子网络结构。配合物2中,Hbpt配体的羧基氢与层内的相邻链上参与弱配位羧基氧形成层内氢键。电化学性能测试结果表明,配合物1对氧还原反应具有电催化活性。     

氰基桥联的Fe2Ni双之字链的合成与磁性

利用四氰基构筑单元和不同位阻的吡啶类配体,合成了3例氰基桥联的Fe₂^ⅢNi^Ⅱ链状化合物。化合物{[Fe（bpy）（CN）₄]₂[Ni（bp）₂]·2H₂O}_n（1）（bpy=2,2''-联吡啶;bp=4-苯基吡啶）,{[Fe（bpy）（CN）₄]₂[Ni（papy）₂]·H₂O}_n（2）（papy=4-（苯基氮烯）吡啶）和{[Fe（bpy）（CN）₄]₂[Ni（azp）]·4H₂O}_n（3）（azp=1,2-二（吡啶-4-基）二氮烯）均为双之字型的链状结构。磁性测试表明化合物1~3均表现为链内的铁磁相互作用。化合物1表现出单链磁体行为,有效能垒为10.9 K。     

2,2''-二硫代二苯甲酸、2,2''-二羧苯基硫醚及氮杂环配体的锌和钴配合物的合成、晶体结构与性质

使用2,2''-二硫代二苯甲酸和1H-咪唑[4,5-f] [1,10]菲咯啉（ip）、硝酸锌在水热条件下发生的原位反应合成了1个锌配合物,即[Zn（C₁₄H₈O₄S）（ip）（H₂O）]（1）（C₁₄H₈O₄S=2,2''-二羧苯基硫醚）;然后又利用2,2''-二硫代二苯甲酸和咪唑（im）、硝酸钴在水溶液中合成了1个钴配合物,即 {[Co（C₁₄H₈O₄S₂）（im）₂]·H₂O}_n（2）（C₁₄H₈O₄S₂=2,2''-二硫代二苯甲酸根）,并对它们分别进行了元素分析、红外光谱、热稳定性、荧光光谱、X射线粉末衍射和X射线单晶衍射的表征。结果表明：配合物1由2,2''-二羧苯基硫醚配体连接形成了一个双核的化合物,且锌原子是五配位的三角双锥结构。配合物2由二硫代二苯甲酸配体桥联形成了一个一维链状结构,且钴原子是六配位的八面体结构。     

吡唑双钯(Ⅱ，Ⅱ)配合物的合成与表征及其在Suzuki偶联反应中的催化反应

配体3,5-二（2-吡咯）吡唑（HL）与二硝酸根桥联双钯配合物在溶液中通过配位作用形成了一系列吡唑基双钯（Ⅱ,Ⅱ）夹子[Pd₂（bpy）₂L₂]²⁺ （1）、[Pd₂（dmbpy）₂L₂]²⁺ （2）和[[Pd₂（phen）₂L₂]²⁺ （3）（bpy=2,2''-联吡啶,dmbpy=4,4''-二甲基-2,2''-联吡啶, phen=1,10-菲咯啉）。运用¹H NMR、¹³C NMR、 ESI-MS和X射线单晶衍射等测试手段对1~3的结构进行了表征。其晶体结构中存在弱的Pd…Pd键（0.303~0.313 nm）相互作用,通过分子间的氢键作用形成一维二重螺旋结构,可作为一种新颖的Suzuki-coupling反应的高效催化剂。