由氢键构筑的两个超分子化合物的合成与结构

本文通过质子化内消旋大环配体[meso-H2L]^2＋及其外消旋镍配合物[Ni（rac-L）]^2＋与金属氧酸离子（[VO3]^-/[CrO4]^2）在水溶液中进行超分子组装得到两个氢键连接的超分子化合物[Ni（rac-L）]3[CrO4]2[ClO4]2·4H2O（1）和[meso-H2L][VO3]2·0.33H2O（2）.通过IR、元素分析、X-ray单晶衍射、热重等对其结构进行了表征.化合物1由[Ni（rac-L）]^2＋与CrO4^2-和水分子通过大环中的胺分子与CrO4^2-和水分子形成的氢键组成一维六方棱柱状结构.化合物2则由[VO3]n^n-阴离子螺旋链通过分子间氢键连接[meso-H2L]^2＋构成具有一维疏水通道的三维超分子化合物.研究结果表明氢键在超分子组装中起着重要的作用.     

基于双核Cu（II）-M（II）[M=Pb和Cu]单元的氰基桥联配合物的合成、晶体结构和磁性研究

四个氰基桥联的杂金属配合物{[CuPb（L^1）][FeⅢ（bpb）（CN）2]）2·（C104）2·2H20·2CH3CN（1）,{[CuPb（L^1）]2·[FeⅡ（CN）6]（H20）2J·10H20（2）,{[Cu2（L^2）][FeⅢ（bpb）（CN）2]2}·2H20·2CH30H（3）和{[Cu2（L^2）]3[FeⅢ（CN）612（H20）2}·10H20（4）是通过K[FeⅢ（bpb）（CN）2][bpb=1,2-双（吡啶-2-羧酰氨基）苯二价阴离子]和K3[FeⅢ（cN）】6与双核大环席夫碱化合物[CuPb（L^1）]·（C104）2或[Cu2（L^2）]·（C1O4）2．H2L^1配体是由2,6-二甲基对甲基苯酚、乙二胺和乙二烯三乙胺以1：1：1摩尔比缩合得到,而H2L。配体是由2,6-二甲基对甲基苯酚和丙二胺以1：1摩尔比缩合得到．单晶X射线衍射分析揭示了化合物1是一个由[FeⅢ（bpb）（CN）2r阴离子[CuPb（L^1）]^2＋阳离子交替排列形成的环状杂三金属分子结构．化合物2是一个[Fe（CN）6]^4-离子和两个[CU2L^2]^2＋阳离子构成的哑铃型五核分子结构,该单元通过分子间氢键形成了二维超分子结构．双杂金属配合物3是一个由中心对称的[Cu2（L^2）]^2＋部分与两个含有氰基的fFeⅢ（bpb）（CN）2r离子构筑四核分子．八核化合物4是由两个[Fe（CN）。]3一离子连接了三个[Cu2（L^2）]^2＋离子构筑而成．磁性调查揭示了化合物1、3和4都表现出整体的反铁磁行为．     

可循环疏水性铜酞菁催化咪唑的N-芳基化反应

研究了二价铜酞菁(CuPc)催化咪唑与芳基碘或溴的N-芳基化反应.结果表明,CuPc表现出高的催化活性,并且能够重复使用3次活性无明显降低.采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和紫外-可见光谱对催化剂样品进行了表征.     

可循环疏水性铜酞菁催化咪唑的N-芳基化反应

研究了二价铜酞菁(CuPc)催化咪唑与芳基碘或溴的N-芳基化反应.结果表明,CuPc表现出高的催化活性,并且能够重复使用3次活性无明显降低.采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和紫外-可见光谱对催化剂样品进行了表征.     

二氯卡宾与甲醇及甲硫醇插入与氢抽提反应的量子化学计算

利用密度泛函和自然键轨道理论及电子密度拓扑分析方法，对单、三重态CCl2与CH3MH（M=O，S）中C—H和M—H键的插入反应及抽提氢反应进行了研究．在B3LYP／6-311G（d，p）水平上优化了势能面上构型，并以频率分析和内禀反应坐标法进行了确认．计算了各物种的CCSD（T）／6-211G（d，p）能量．结果表明，主反应通道主要发生在单重态势能面中，单重态CCl2既可以与C-H及M—H键发生插入反应，存在四条主反应通道，分别生成P1[CH3OCHCl2，反应Ⅰ（1）]，P3[Cl2HCCH2OH，反应Ⅰ（2）]和PS[CH3SCHCl2，反应Ⅱ（1）]，P7[Cl2HCCH2SH，反应Ⅱ（2）]，也可以与CH3MH发生抽提氢反应，分别生成P4[CH2O＋CH2Cl2，反应Ⅰ（3）]和P8[CH2S＋CH2Cl2，反应Ⅱ（3）]．同时，存在三重态CCl2与CH3SH插入生成^3P4[CH3SCHCl＋Cl]的反应通道．进一步对反应通道上的关键点进行了自然键轨道和电子密度拓扑分析．     

微波合成铜酞菁及荧光猝灭测定痕量亚硝酸根离子的研究

自1986年Gedye[1]和G iguere[2]等报道利用微波辐射促进有机反应的研究之后,微波技术在合成化学中的应用已成为人们关注的热点,采用微波固相法合成酞菁化合物已有报道[3,4]。本研究小组以邻苯二腈和氯化铜为原料,采用微波固相法合成铜酞菁,其特点为反应速度快,收率高,污染少,且节约能源[5]。将合成的铜酞菁进行磺化,发现其磺化液有很强的荧光特性[6]。进一步研究得出,NO2-能使磺酸基铜酞菁溶液发生荧光猝灭,荧光强度和NO2-浓度呈现出良好的线性关系,线性范围为4×10-7mol·L-1~1×10-5mol·L-1,检测下限3.01×10-7mol·L-1,且常见共存离…     

气相中CrO2^＋主活化甲烷C—H键的理论研究

用密度泛函UB3LYP／6-311＋＋G＊＊方法计算研究了气相中CrO2^＋（2^A1/4^A＂）活化甲烷C—H键的微观机理，找到了四条反应通道．对其中涉及的两态反应（TSR）进行了分析，并对影响反应机理和反应速率的势能面交叉现象（potential energy surfaces crossing）进行了详细讨论，进而运用Hammond假设和Yoshizawa等的内禀坐标单点垂直激发计算的方法找出了一系列势能面交叉点[crossing points（CPs）]，并作了相应的讨论．进一步用碎片分子轨道理论[fragment molecular orbital（FMO）]对TS1中的轨道相互作用进行了分析，解释了CrO2^＋活化甲烷C—H键的机理．     

新型杯[4]芳烃衍生物的合成

以对叔丁基杯[4]芳烃为起始原料,通过一步或两步取代反应合成了对叔丁基杯[4]芳烃的衍生物(1和2),其结构经FT-IR,^1H NMR,FAB-MS表征．     

两个八氰基W（Ⅳ）-Mn（Ⅱ）双金属配合物的结构及磁性质

合成了两个氰基桥连的异金属配位聚合物[{Mn（dpa）2}2W（CN）8·CH3CN·4H2O]n（1）和[Mn2（H2O）4{W（CN）8}·3H2O]n（2）,并对它们进行了结构和磁性表征．X-射线单晶结构分析表明,在化合物1中,W2（CN）4Mn2四核片段通过公共的[W（CN）8]^4-离子相互连接,形成一个无限延伸的一维链状结构．化合物2的结构较为复杂,是一个含有一维孔道（约13.21A×11．82A）的三维网状结构．磁性研究表明,在两种化合物中,相邻的两个锰离子之间抗磁性的八氰基配离子均传递非常微弱的反铁磁相互作用．     

气态[HPro（C1）]＋和[Sac]-相互作用及质子转移机制的理论研究

质子化功能离子液体在许多重要领域具有潜在的应用价值,然而人们对其相互作用模式、质子转移行为等方面的认识尚不清晰．本文利用DFT／B3LYP和MP2方法,以脯氨酸阳离子[HPro]＋、脯氨酸甲酯阳离子[HProC1]＋和糖精阴离子[Sac]=组成的质子化离子液体（PILs）为研究对象,探讨气态离子对、分子对、双聚体团簇中的结构单元及其作用模式．利用过渡态和内禀反应坐标（IRC）理论研究气态[HPro]＋[Sac]-和[HProCl]＋[Sac]-中的质子转移反应,AIM（atomsinmolecules）理论分析给出氢键相互作用本质等．计算结果表明,气态单聚体中氢转移能垒很小,体系中存在离子对和分子对的动态平衡．质子转移发生后,体系内部基本作用单元改变,作用强度下降,形成分子对的相互作用能量远远小于离子对的相互作用能量．双聚体团簇计算说明体系中没有质子转移反应发生,在[HPro]2＋[Sac]2-中相互作用的基本结构单元为离子、分子和两性离子,酯化后双聚体[HProC1]2＋[Sac]2-中全部为阴阳离子相互作用．质子转移反应、两性离子和酯化作用等的深入研究对于理解功能化PILs的性质、结构因素及其应用具有一定的实际意义．     

二个钴5-磺酸基水杨酸、邻菲罗啉配合物的合成、次级合成与结构

Cobait（Ⅱ） nitrate reacted with 1,10-phenanthroline （phen） and 5-sulfosaiicylic acid （H3ssal） to yield the cobait（Ⅰ） complex [Co（phen）2（H2O）2]（Hssal）o4H2O （1） and the reaction of 1 with copper acetate led to a novel complex [Co（phen）（H2O）4][Cu2（ssal）2（phen）2]·5H2O （2）. These two complexes were cationanion species and the cationic motif [Co（phen）2（H2O）2]^2＋of 1 could be converted to [Co（phen）（H2O）4]^2＋ in the formation process of new anion [Cu2（phen）2（ssal）2]^2- of 2. In both complexes abundant hydrogen bonds construct different supramolecular architectures, thus the conversion reaction can provide a new path to create novel supramolecular network.     

[NiCl（Ph2PCH2CH2OH）2Cl·H2O]^＋Cl^-和[Ni（Ph2P（O）CH2CH2OH）4]^2＋[NiCl4]^2-的合成及晶体结构

通过NiCl2.6H2O与双齿配体2-（二苯基膦）乙醇（Ph2PCH2CH2OH）或其氧化物2-（二苯基氧膦）乙醇[Ph2P（O）CH2CH2OH]的反应,制得两种结构新颖的阳离子型镍配合物[NiCl（Ph2PCH2CH2OH）2（H2O）]^＋Cl^-（1）和[Ni（Ph2P（O）CH2CH2OH）4]^2＋[NiCl4]^2-（2）.通过元素分析、31P核磁共振及X射线单晶衍射对配合物1和2的结构进行了表征.配合物1的晶体属单斜晶系,C2/c空间群,中心金属Ni具有六配位八面体几何构型.配合物2属四方晶系,I4（1）/a空间群,中心原子Ni与P＝＝O基团中的O配位形成平面四边形构型.     

[π-C5H5N（CH2）15CH3]3[PMoW3O24]／H2O2：高效的环境友好且可再生的烯烃环氧化磷钼钨杂多酸催化体系

研究了一种可循环并且环境友好的催化体系：[π-C5H5N（CH2）15CH3]3[PMoW3O24]／过氧化氢／乙酸乙酯／烯烃．此体系不仅可以催化烯烃的环氧化反应,而且避免了对含氯溶剂的使用．反应在过氧化氢／乙酸乙酯的两相体系中进行,可以将多种烯烃转化为相应的环氧化物,且产率较高．此催化剂具有反应控制相转移的特征,反应结束后可以回收再利用．采用Raman,IR,^31P MAS NMR和^31P NMR等手段对新鲜及重复使用过的催化剂进行表征．结果表明：新鲜催化剂[π-C5H5N（CH2）15CH3]3[PMoW3O24]是一种混合物,含有多种过氧磷钼钨酸盐,如{PO4[MoO（O2）2]4}^3-,[（PO4）{Mo3WO20}]^3-,[（PO4）{Mo2W2O20}]^3-,[（PO4）{MoW3O20}]^3-和{PO4[WO（O2）2]4}^3-．当过氧化氢被完全消耗后,这些小的活性物种就会聚合成具有混合多原子的Keggin型杂多阴离子,形成M-Ob—M（M=W或Mo）和M-Oc-M键．     

吡啶配位的夹心型杂多阴离子{[Na(H2O)2]3[Ni(C5H5N)]3(AsW9O33)2}9-的结构及磁学性质

The pyridine coordinated sandwich-type heteropolytungstate Na7[Ni（H2O）6] { [Na（H2O）2]3[Ni（C5H5N）]3（AsW9O33）2}·28H2O was obtained by the reaction of Na2WO4·2H2O, NaAsO2 and pyridine with NiCl2·6H2O at pH =7.0 and characterized by elemental analysis, IR, UV-Vis,^1H NMR spectra and magnetic measurement. The structure of this heteropolytungstate was determined by X-ray diffraction analysis, which crystallized in triclinic system, space group P1 with a= 1.3153（9） nm, b= 1.7228（12） nm, c=2.6866（19） nm, a=74.130（11）°,β=78.032（12）°, γ = 73.179（12）° and Z= 2, R1 = 0.0604, wR2 = 0.0915 [I〉 2σ（I）]. Polyanion {[Na（H2O）2]3[Ni（C5H5N）]3（AsW9O33）2}^9- has approximately C3 symmetry, and three pyridine coordinated Ni（C5H5N）^2＋ and three Na（H2O）2^＋ are encapsulated between two AsW9O33^9- . Magnetic measurements show that central Ni3 unit in the polyanion exhibits ferromagnetic Ni-Ni exchange interactions （J=6.17 cm^-1）.     

氰根桥联大环配合物的合成、结构与磁性研究

合成了三个氰根桥联的十二核大环齿轮状配合物[Cr（bpmb）（CN）2]6-[Mn（5-Brsalpn）]6·12H2O（1）、[Co（bpmb）（CN）2]6[Mn（5-Brsalpn）]6·12H20（2）和[Co（bpmb）-（CN）2]6[Mn（5-Clsalpn）]6·24H20·8CH3CN（3）（bpmb^2-=1,2-bis（pyridine·2-carboxamido）-4-methylbenzenate）,表征了其晶体结构和磁性．三配合物是同晶型的,包含交替排列的锰（Ⅲ）-Schiff碱阳离子和[M（bpmb）（CN）2]-阴离子,阴阳离子单元用氰根离子连成十二核环状结构．分子环直径约2nm．配合物1呈反铁磁性,说明通过氰根桥铬（Ⅲ）．锰（Ⅲ）离子间存在反铁磁相互作用．基于一维交替链模型（哈密顿算符H=-JCrMnN∑i=0Si·Si＋1）导出的磁化率公式与实验数据进行拟和得到磁耦合参数JCrMn=-2．65（6）cm^-1．     

3－环戊氧基雌甾－1，3，5（10），16－四烯并[17,16-b]喹啉及其衍生物的合成

以雌酚酮1为原料，与溴代环戊烷作用经Williamson反应合成雌酚醚2，再与邻 氨基苯甲醛发生Friedlaender缩合反应，合成3－环戊氧基雌甾－1，3，5（10）， 16－四烯并[17,16-b]喹啉（3）及其它的衍生物4，其结构经IR，UV，^1H NMR,MS 和元素分析进行结构测定和表征。     

对氯苄基三苯基镌-马来二氰基二硫烯镍配合物的合成和晶体结构

合成了一种新的含取代苄基三苯基镌的马来二氰基二硫烯镍配合物[ClBzTPP]2[M（mnt）2]·H2O（[ClBzTPP]’代表对氯苄基三苯基锑阳离子,mnt^2-代表马来二氰基二硫烯阴离子）．配合物为三斜晶系,空间群Pi,晶胞参数为a=1．0585（2）nm,b=1．1089（2）nm,c=1．1570nm,α=81．98（1）°,β=84．95（1）°,γ=84．45（1）°,V=1．3691（4）nm^3,Z=1,最终一致性因子R=0．0584．该配合物由2个[ClBzT—PP]^＋阳离子,1个[M（mnt）2]^2-阴离子和1个H2O组成．其结构特点是配合物中的[C1BzTPP]’阳离子和Ni（mnt）2^2-阴离子沿c轴方向堆积成柱,并通过C—H…S,C—H…π,C—H…Ni氢键和π-π堆积作用形成了二维网状结构．     

由柔性双苯并咪唑取代乙醚配体和羧酸构筑的系列配合物

本文从两种结构相似的配体[2,2′．二（2．甲基苯并咪唑）乙醚（L1）和2,2′-二42．乙基苯并咪唑）乙醚（L2）]出发,合成了6种配位聚合物：[Cu（L1）（bz）2]（1）,[Cu（L2）（bz）2]（2）,[Zn2（L1）（m-bdc）2]（3）,[Cd2（L2）（优-bdc）2（H20）]2H20（4）,[Zn（L1）（OH—bdc）（H20）]（5）和[Zn2（L2）（btca）]（6）．其中,Hbz=苯甲酸,m—H2bdc=问苯二甲酸,OH—H2bdc=5．羟基间苯二甲酸,H4btca=1,2,4,5-苯四甲酸．在化合物1和2中,双齿含氮配体（L1和L2）桥连相邻的金属中心原子,形成了1D单链结构,bz阴离子位于链的两侧．在化合物3和4中,含氮配体（L1和L2）以顺式构型连接两个金属中心原子,形成了[M2（L1）]^4＋单元（M=Zn（Ⅱ）和Cd（Ⅱ））．邻近的[M2（L1）]^4＋单元进一步通过二羧酸配体连接形成了1D双链结构．在化合物5中,Zn（Ⅱ）阳离子由5-羟基间苯二甲酸阴离子桥连,形成了ID无限聚合的链状结构．其中,L1配体以单齿配体的形式悬于链的一侧．在化合物6中,两个Zn（Ⅱ）阳离子由两个L2配体桥连,形成了[ZnL2]2^4＋环状结构,这些环进一步由btca阴离子连接形成了2D层状结构．同时,本文中还探讨了化合物3．6及相关配体在常温条件下的荧光性质．     

Ti^＋离子和C2H4分子自旋禁阻反应中C—H键活化机理的理论研究

用密度泛函B3LYP方法,研究了二重态和四重态势能面自旋禁阻反应Ti^＋（^4F,3d^24s^1）＋C2H4→TiC2H2^＋（^2A2）＋H2的微观机理．通过自旋．轨道耦合的计算讨论了势能面交叉点和可能的自旋翻转过程．中间体IM1-^4B2处,四重态和二重态间的旋-轨耦合值为59．3cm^-1．自旋多重度必将发生变化,从四重态系间穿越到二重态势能面形成共价型复合物IM1-^2A1,同时导致四重态势能面的势垒明显降低．到插入中间体IM2后,二重态势能面上有两条不同的反应路径,即分步和协同路径,后者在二重态势能面上得到放热产物TiC2H2^＋（^2A2）＋H2具有较低的活化势垒,4．52kcal／mol,其主反应路径为：Ti^＋＋C2H4→^4IC→IM1—^4B2→4.2ISC→IM1—^2A1→[^2TSins]→IM2-^2A”→[^2TSMCTS]→IM5→TiC2H2^＋（^2A2）＋H2．     

由Waugh-型多阴离子与过渡金属离子构筑的两个新型微孔化合物（摘要）

合成了两个新的无机微孔化合物：Co3[MnMo9O32].15H2O（1）和Cu3[MnMo9O32].15H2O（2）,并用红外、元素分析、热重、X射线单晶衍射等对以上化合物进行了表征.结构分析表明,化合物1和2是同构的.在晶体中,Waugh型多阴离子[MnMo9O32]^6-被Co^2＋或Cu^2＋离子连接成了具有三维开放骨架的结构.在该结构中存在沿[122]方向孔径大小约为8.27×11.97的孔道.此外,光催化实验表明,化合物1和2在紫外光照射下对光降解罗丹明B具有很好的催化活性.