两个含N-皮考林酰肼铁配合物的合成和结构表征

合成了含N-乙酰皮考林酰肼(简写为Haphz)的铁配合物[Fe₂(aphz)₂(μ-CH₃O)₂Cl₂]·CH₃OH(1,C₁₉H₂₆Cl₂Fe₂N₆O₇,Mr=633.06)和含N-苯甲酰皮考林酰肼(简写为Hphphz)的铁配合物Fe(phphz)Cl₂(2,C₁₃H₁₀Cl₂FeN₃O₂,Mr=366.99).2个配合物均属三斜晶系,空间群为P     

稀土金属硼氢化物的研究(Ⅰ)——十二氢十二硼酸苯酰肼合稀土金属(Ⅲ)螯合物的合成和性质

本文合成了一系列十二氢十二硼酸苯酰肼合稀土金属(Ⅲ)螯合物,对它们进行了元素分析、红外光谱测定和摩尔电导率的测量,确定化合物的分子式为[Ln(BH)₄]₂(B₁₂H₁₂)₃(BH=苯酰肼),通过DTA法测定了化合物的热稳定性。     

前驱体物相转变对浆态床合成甲醇催化剂活性的影响

采用并流共沉淀法, 通过考察老化温度, 研究CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂前驱体晶相及组成的变化对浆态床催化合成甲醇的反应活性的影响. 结果表明, 前驱体的物相转变对浆态床合成甲醇活性影响显著, 单斜晶系锌孔雀石(Cu,Zn)₂CO₃(OH)2和斜方晶系绿铜锌矿(Cu,Zn)₅(CO₃)₂(OH)₆晶体是产生高活性催化剂的主要物相. 随着Cu²⁺/Zn²⁺进入Zn₅(CO₃)₂(OH)₆/Cu₂CO₃(OH)₂晶格, 离子同晶取代量增加, 催化剂前驱体中形成了固定铜锌比的锌孔雀石和绿铜锌矿物相. 焙烧后催化剂比表面积增大, CuO-ZnO固溶体协同作用加强, 浆态床催化合成甲醇的活性提高.     

一个Yb8簇合物的合成、结构及CO2催化转化性质

使用多齿席夫碱配体H₂L与Yb(acac)₃·2H₂O反应,设计并通过溶剂热法合成了一例结构新颖的八核镱簇合物[Yb₈(acac)₄(HL)₄(L)₂(μ₃-O)₄(C₂H₅O)₄]·2C₂H₅OH·2CH₂Cl₂(1)。单晶X射线衍射分析表明,簇合物呈中心对称的八核结构,中心稀土离子Yb1(Ⅲ)为八配位的双帽三角棱柱几何构型,Yb2、Yb3和Yb4均为七配位,分别为单帽三角棱柱、五角双锥及单帽八面体几何构型。簇合物1具有良好的溶剂稳定性。近红外荧光测试表明：簇合物1在室温下表现出Yb(Ⅲ)特征发射峰。此外,催化性质研究表明：簇合物1可以有效地催化CO₂与环氧化合物的环加成反应,且作为异相催化剂表现出良好的循环性能。     

硝酸碳酰肼合钴、镍、铜含能配合物结构和性质的理论研究

对硝酸三碳酰肼合钴([Co(CHZ)₃](NO₃)₂)、硝酸三碳酰肼合镍([Ni(CHZ)₃](NO₃)₂)和硝酸二碳酰肼合铜([Cu(CHZ)₂(NO₃)₂])进行密度泛函理论计算研究, 获得其稳定分子的几何构型、电子结构、红外光谱以及热化学性质. 研究结果表明, 这三种配合物均表现出六配位八面体结构, 而铜配合物中的硝酸根参与了配位. 自然键轨道分析表明, 配体和金属离子之间存在供体-受体相互作用, 致使配位氨基N—H键上的成键轨道电子发生离域, 进而导致氨基N—H键的电子占据数降低、键长增大、键级减小、伸缩振动频率红移, 这与实测红外光谱变化规律很好地吻合. 标题化合物的金属离子均为＋1氧化态, 金属-氮配位键都是共价键, 而Cu—O配位键是离子键. 通过计算求得理论反应热, 预测这些配合物的合成均为放热反应; 由生成热大小推测标题物的稳定性次序为[Ni(CHZ)₃](NO₃)₂＞[Co(CHZ)₃](NO₃)₂＞[Cu(CHZ)₂(NO₃)₂], 与实测热稳定性次序完全吻合.     

配合物Cu(C14H9NO3)(C3H4N2)的合成、晶体结构及性质研究

合成了配合物Cu(C₁₄H₉NO₃)(C₃H₄N₂)[C₁₄H₉NO₃^2- 为N-(2-羧基苯基)-水杨醛亚胺,C₃H₄N₂为咪唑].晶体属正交晶系,空间群Pca2₁,晶胞参数a=0.94453(12)nm,b=1.12278(9)nm,c=2.9123(4)nm,V=3.0885(6)nm³,Mr=370.84,Z=8,最终的偏离因子R=0.036,wR=0.087,GOF=0.975.三齿Schiff碱配体中的二个氧原子、一个氮原子和咪唑的一个氮原子与铜原子配位,形成扭曲的平面正方形结构.通过元素分析,IR,UV,CV和TG表征了配合物的结构.     

羧酸配体取代基对席夫碱型双核镝(Ⅲ)配合物结构和磁性的影响

以N-(2-羟基-3-甲氧基亚苄基)氨基脲(H2hms)与不同取代基的羧酸(RCOOH)为配体,合成了3例席夫碱类的中心对称双核镝基配合物[Dy₂(Hhms)₂(C(CH₃)₃COO)₂(H₂O)₄](NO₃)₂(1)、[Dy₂(Hhms)₂(C₁₄H₉COO)₂(C₂H₅OH)₂(CH₃OH)₂][ZnCl₄](2)和[Dy₂(Hhms)₂(C₆H₃(NH₂)₂COO)₂Cl₂]·2CH₃CN(3),并对其进行了结构和磁性表征。结构分析表明,配合物1和2保持了相似的单帽四方反棱柱配位构型,但1与2中羧酸与Dy(Ⅲ)键合的方式不同;配合物2和3保持了相似的酚氧和羧酸桥联结构,但由于配位小分子的不同,配合物3中Dy(Ⅲ)离子的配位几何构型与2有所不同。磁性测试结果表明,配合物3在零场下观察到显著的单分子磁体行为,具有磁翻转有效能垒96 K。相反,配合物1仅表现了快的量子隧穿弛豫行为,甚至配合物2没有单分子磁体的弛豫信号。借助结构特点和各向异性轴取向等关键信息,对3例配合物的磁构效关系进行了讨论。研究结果表明利用羧酸配体取代基能够实现对分子磁各向异性以及对称性的良好调控,从而提高镧系单分子磁体磁弛豫行为。     

十二烷基混合糖苷与其它表面活性剂二元体系表面吸附和胶束形成的顺序研究

摘要绿色表面活性剂烷基糖苷C₁₂G _1.46具有混合糖苷组成, 将其分别与十二烷基三氧乙烯磺酸钠C₁₂E₃S、 十二烷基三甲基氯化铵C₁₂TAC、 三硅氧烷非离子表面活性剂BE-6、 聚醚类表面活性剂 TMN-6复配, 在25 ℃下测定它们在0.1 mol/L NaCl溶液中的表面活性, 通过其混合表面层和混合胶束的分子交换能(ε, ε_m)的计算得出如下结论: (1) C₁₂G_1.46的活性高于C₁₂G₁和C₁₂G₂, 即烷基混合糖苷的活性高于相同烷基的纯糖苷的结论得到了进一步证实. 利用MM2分子力场计算的能量数据可合理地解释这种混合产品活性提高的原因. (2) 在该烷基混合糖苷的二元体系溶液中, 对其表面吸附和胶束化两个过程的顺序问题进行探讨, 一种情况是先建立表面吸附, 再形成胶束(C₁₂G_1.46/BE-6 和 C₁₂G_1.46/TMN-6 体系); 另一种情况是表面吸附和胶束化同时进行(C₁₂G_1.46/C₁₂TAC和C₁₂G_1.46/C₁₂E₃S体系).     

新型金属-双二硫杂戊烯(M-BDT)配合物的合成、表征及X射线的指标化

合成了4个新型NiBDT配位化合物,BDT为具有9个S原子的杂戊烯.元素分析、IR谱、UV谱确定这4个新配合物的化学式分别为[(CH₃)₄N]₂[Ni(C₅S₉)₂](1),[(C₂H₅)₄N]₂·[Ni(C₅S₉)₂](2),[(C₄H₉)₄N]₂[Ni(C₅S₉)₂](3),[(C₆H₅)(CH₃)₃N]₂[Ni(C₅S₉)₂](4).采用Ito法对配合物1的X射线粉末图进行了指标化,确定该晶体属单斜晶系,简单晶格,晶胞参数:a=0.680nm,b=0.714nm,c=2.302nm,γ=111.4°,Z=2.     

二维钨-钒簇聚物[Cu(en)2]2·[VⅤO44{Cu(en)2(H2O)}2]·3H2O的合成与表征

采用水热法合成了一个钨-钒簇聚物[Cu(en)₂]₂[V^Ⅴ{Cu(en)₂(H₂O)}₂]·3H₂O(1, en=乙二胺), 并通过X射线单晶衍射、 元素分析、 傅里叶变换红外光谱、 X射线粉末衍射、 热重分析、 价键计算、 X射线光电子能谱、 电子顺磁共振和磁性分析对其结构和性能进行了表征. 结果表明, 化合物1是以双支撑的四帽Keggin结构 [(V^ⅤO₄){Cu(en)₂(H₂O)}₂]^4- 钨-钒簇合物阴离子为基本结构单元, 与4个[Cu(en)₂]²⁺配合物阳离子以共价键和弱键相连接形成二维层状结构, 相邻层又通过氢键连接成三维超分子网络. 研究了化合物1的磁性及光催化降解罗丹明B的活性.     

一种新型结构的七核钴原子羰基簇合物的合成与结构研究

C₂H₅SPCl₂与Co₂(CO)₈反应的产物经柱层析分离得3条带,第一条为深棕色,经IR谱、¹HNMR、谱、元素分析、X光单晶结构分析,确定该带产物为七核钴原子簇CO₇(μ₇-S)(μ₄-PSC₂H₅)(μ-SC₂H₅)₂(μ-CO)₂(CO)₁₂,是八面体骨架Co₄PS和四面体骨架Co₃S结合的松散原子簇合物。     

基于磺酰基杯[4]芳烃的Co16笼簇的合成、结构及电化学性质

以氯化钴、 对叔丁基磺酰杯[4]芳烃(H₄TC4A-SO₂)和非对称性3-(1H-四唑-5-基)苯甲酸(H₂L)为原料, 通过溶剂热法合成了一个具有四面体配位笼结构的16核化合物[Co₁₆(TC4A-SO₂)₄(OH)₄(L)₈]·[(C₈H₂₀N)(C₄H₁₂N)₂(C₂H₈N)]·solvent(Co₁₆-TC4A-SO₂). 采用X射线单晶衍射、 X射线粉末衍射、 热重分析、 红外光谱方法对配合物进行了表征. 将Co₁₆-TC4A-SO₂笼簇直接负载到碳纸上(Co₁₆-TC4A-SO₂/CP)用作工作电极, 其对析氧反应(OER)展现出较好的催化性能. 在1 mol/L KOH中, Co₁₆-TC4A-SO₂/CP在343.8 mV的过电位下达到10.0 mA/cm ²电流密度, Tafel斜率为79.31 mV/dec, 并且在20.0 mA/cm ²电流密度下表现出长达48 h的催化稳定性.     

含有酯基及酰胺基柔链的苯并菲盘状液晶的合成、分子间氢键对柱状介晶性的影响

合成了三个系列, 共二十四个有两种不同软链的对称和非对称苯并菲盘状液晶化合物, C₁₈H₆(OR)₃- (OCH₂COOEt)₃, C₁₈H₆(OR)₃(OCH₂COOBu)₃, C₁₈H₆(OR)₃(OCH₂CONHBu)₃, 其中R＝C₅H₁₁, C₆H₁₃, C₇H₁₅, C₈H₁₇. 化合物通过柱层析纯化, 结构通过¹H NMR, IR, 元素分析等确证. 化合物热稳定性通过TGA测定, 并显示出较高的热稳定性. 通过偏光显微镜和差视扫描量热法对这些化合物的热致液晶性进行了研究. 结果显示: 对于苯并菲液晶化合物C₁₈H₆(OR)₃(OCH₂COOEt)₃, 非对称性化合物较之对称异构体化合物有更低的熔点和更高的清亮点, 因而非对称性化合物有更宽的介晶温度范围. 对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C₁₈H₆(OR)₃(OCH₂CONHBu)₃, 对称化合物有比非对称异构体更高的清亮点和更有序的六方柱状介晶相, 且其与具有同样软链长度的分子中不含酰胺基的化合物系列C₁₈H₆(OR)₃(OCH₂COOBu)₃相比较, 由于柱内分子间氢键的形成, 不仅有更高的熔点和清亮点, 而且有更丰富的柱状介晶相.     

新型双四面体过渡金属簇合物的合成与表征

利用Co₂(CO)₈与[Cl₃CC(O)OCH₂]₂的反应合成了以C(O)OCH₂CH₂OC(O)桥联两个Co₃C四面体骨架为特征的新型双四面体簇合物[(CO)₉Co₃(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂(1);1与不同物质的量比的Na[M(CO)₃C₅H₄R](M=Mo,W;R=H,C(O)Me)反应,得到一步交换的产物(CO)₉Co₃(μ₃-C)C(O)OCH₂CH₂OC(O)(μ₃-C)Co₂M(CO)₈(C₅H₄R)[M=Mo,R=H(2);M=Mo,R=C(O)Me(3);M=W,R=H(4);M=W,R=C(O)Me(5)]或两步交换的产物[(C₅H₄R)(CO)₈Co₂M(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂[M=Mo,R=H(6);M=Mo,R=C(O)Me(7);M=W,R=H(8);M=W,R=C(O)Me(9)].5或9分别与Na[Mo(CO)₃C₅H₅]以12的物质的量比反应得到含一个手性四面体骨架(CoMoWC)的(C₅H₅)(CO)₈Co₂Mo(μ₃-C)C(O)OCH₂CH₂O·C(O)(μ₃-C)CoMoW(CO)₇(C₅H₄C(O)Me)(C₅H₅)(10)或含两个手性四面体骨架(CoMoWC)的[(C₅H₅)(C₅H₄C(O)Me)(CO)₇CoMoW(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂(11);对化合物1_11进行了CH元素分析、IR和¹HNMR等表征.结果表明,在金属交换反应中处于不同簇环境下的Co(CO)₃基团反应活性不同.对化合物1进行了晶体X射线衍射分析.化合物1的晶体属单斜晶系,P2₁/n(#14)空间群,晶胞参数a=0.933 0(2)nm,b=1.519 7(4)nm,c=1.178 3(4)nm,=91.16(2)°,Z=2,F(000)=972.分子结构呈中心对称.     

联吡啶铜(O,N)甘氨酰甘氨酸N-铜二联吡啶硝酸盐的合成、晶体结构和分子结构研究

采用Gly-Glyo,2,2'-联吡啶与Cu(NO₃)₂·H₂O在二次水溶液中反应,合成了以Gly-Glyo作为中继基的新型双核配合物.经X射线单晶结构分析确定该配合物晶体的化学结构式[(C₁₀H₈N₂)Cu(H₂NCH₂CONHCH₂COO)Cu(C₁₀H₈N₂)₂](NO₃)₃.晶体属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=1.4268nm,b=1.1754nm,c=1.4059nm,α=104.01°,β=91.56°,γ=72.22°,Z=2.衍射数据在NicoletXRDR₃型四圆衍射仪上收集,结构参数经块矩阵最小二乘法精修后,最终一致性因子R值为0.070.     

系列Ln(Ⅲ)配位聚合物(Ln=Eu,Sm,Tb,Pr,Gd)的合成及其荧光分析

采用水热法合成了4个具有1D结构的Ln(Ⅲ)配位聚合物,[Eu₂(C₉H₇O₂)₆(C₉H₇O₂H)(C₂H₅OH)]n(1)、[Sm(C₉H₇O₂)₃]n(2)、[Tb(C₉H₇O₂)₃]n(3)和[Gd(C₉H₇O₂)₃]n(4)(C₉H₈O₂=肉桂酸)。 通过X射线单晶衍射确定了它们的结构。 这4个Ln(Ⅲ)配合物中,Ln(Ⅲ)的配位数均为9,桥配体均为肉桂酸根,但其配位方式有差异。 对配合物进行了IR、UV-Vis-NIR和荧光光谱等表征。 分析了各配合物的荧光发射,结果表明,在可见区,配合物1发射较明显的红光,配合物2、3发射绿光,配合物4发射蓝光,但很弱。 讨论了具有刚柔相混杂性质的肉桂酸配体对配位聚合物的构筑及稀土离子发光的影响。     

双甲基化大豆苷元磺酸盐的合成、晶体结构及活性研究

以大豆苷元为原料合成了强水溶性异黄酮类化合物7,4′-二甲氧基异黄酮-3′-磺酸钠(1)和7,4′-二甲氧基异黄酮-3′-磺酸铜(2).X射线单晶衍射分析表明,化合物1的分子组成为[Na(H₂O)₂](C₁₇H₁₃O₄SO₃),Na的配位数为6,且相邻钠离子以7,4′-二甲氧基异黄酮-3′-磺酸根氧原子桥连,与两个磺酸根的3个氧原子和1个S原子组成六元环,六元环通过Na-O配位键彼此稠合,在晶体结构中形成延伸的锯齿状聚合八面体配位钠离子链;这些钠离子链之间又通过配位水与配位水、磺酸根之间的氢键作用自组装成二维结构的超分子离子聚合物.化合物2的分子组成为[Cu(H₂O)₆](C₁₇H₁₃O₄SO₃)₂·8H₂O,Cu(Ⅱ)位于对称中心上.[Cu(H₂O)₆]²⁺,C₁₇H₁₃O₄SO^-₃和H₂O之间存在多种氢键;并且异黄酮环反平行排列存在π…π的堆积作用.氢键和π…π的堆积作用使化合物2自组装成三维结构的超分子.抗缺氧缺血活性试验结果表明,它们的抗缺氧缺血活性比大豆苷元的高.     

双(正-辛基硫醚)乙烷对钯的萃取及其机理的研究

本文研究了双(正-辛基硫醚)乙烷[C₈H₁₇S(CH₂)₂SC₈H₁₇]对钯的萃取;讨论了盐酸浓度、稀释剂对萃取钯的影响;并且通过等克分子系列法、饱和法、Asmus法、固态络合物的化学分析及核磁共振谱,红外光谱的研究,确定了萃合物的组成和结构。     

自由基C69N及双体(C69N)2结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对自由基C₆₉N(Cs)及双体(C₆₉N)₂(C₂h)进行了理论研究,结果表明:笼骨架上N的掺入使C₇₀笼发生畸变,N向笼外突出,与氮相连的碳(6-6环上的C)自旋密度较大,2个C₆₉N自由基在这个碳上以C-C单键连接,形成双体为C₂h对称性,N与附近的3个碳均以单键连接,并不断开。理论计算的电子光谱与实验吻合较好,(C₆₉N)₂易分解为单体C₆₉N.     

Cu纳米针上电场促进C-C耦合增强CO2电还原生成C2产物

电催化CO₂减排技术利用电能将过量的CO₂转化为有附加值的化学品,是解决能源危机、实现碳中和的有效途径之一.电催化CO₂还原反应(CO₂RR)中的多碳产物(C₂),如乙烯和乙醇,因其比C1产物具有更高的能量密度和更广泛的应用而受到较大关注.目前为止,Cu基催化剂被认为是获得C₂产物的独特材料.研究者在提高Cu基催化剂C₂产物的活性和选择性方面做了大量的工作,如催化剂形貌工程、活性位点设计和中间吸附性能调控等.许多理论和实验研究已经证明,Cu基催化剂上的C-C偶联过程是C₂产物生成的速率决定步骤.优化C-C偶联过程的能垒是提高C₂产物活性和选择性的重要而直接的策略.CO₂RR在Cu上是由CO₂还原吸附CO(*CO)并二聚生成C₂产物引起的.C-C偶联过程与*CO的吸附性能密切相关.众所周知,CO是一种典型的极性分子,因此其在催化剂表面的吸附性能可能会受到活性位点周围的局部电场的影响.构建合适的局部电场是调节CO吸附性能和C-C偶联过程的潜在手段之一.前期工作(Nature,2016,537,382-386)证明了高曲率金纳米针可以在尖端产生高的局部电场.高局域电场诱导K+聚集,使活性位点周围CO₂浓度升高,大大促进了Au纳米针上的CO生成.基于Au纳米针的局域电场促进了CO₂RR的CO生成.本文利用Cu纳米针促进并优化C-C偶联反应来提高C₂产物活性和选择性.结果表明,局部电场可以促进C-C偶联过程,进而增强CO₂电还原生成C₂产物.有限元模拟结果表明,高曲率铜纳米针处存在较强的局部电场;密度泛函理论计算结果表明,强电场能促进C-C耦合过程.在此基础上,制备了一系列不同曲率的Cu催化剂,其中,Cu纳米针(CuNNs)的曲率最高,Cu纳米棒(CuNRs)和Cu纳米颗粒(CuNPs)曲率次之.实验测得CuNNs上吸附的K+浓度最高,证明了纳米针上的局部电场最强.同时,CO吸附传感器测试表明,CuNNs对CO的吸附能力最强,原位傅里叶变换红外光谱显示,CuNNs的*COCO和*CO信号最强.由此可见,高曲率铜纳米针可以诱导高局部电场,从而促进C-C耦合过程.催化性能测试结果表明,在低电位(-0.6 V vs.RHE)下,Cu NNs对CO₂RR的生成C₂产物的法拉第效率值为44%,约为Cu NPs的2.2倍.综上,本文为CO₂RR过程中提高多碳产物提供了新的思路.