TDNAZ·HNO3和DNAZ·HCl的结构及性能

钝感高能炸药1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)可由3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)进行合成. 在合成DNAZ的过程中, 得到了中间产物N-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷硝酸盐(TDNAZ·HNO3)和3,3-二硝基氮杂环丁烷盐酸盐(DNAZ·HCl). 培养了二者的单晶, 并通过X射线单晶结构分析法测定了它们的晶体结构. TDNAZ·HNO3属于正交晶系, Pnma空间群, 晶胞参数a=1.2697(3) nm, b=0.8179(2) nm, c=1.1621(3) nm, V=1.2067 nm3, Z=4. DNAZ·HCl属于正交晶系, Cmc21空间群, 晶胞参数a=0.6681(2) nm, b=1.0441(2) nm, c=0.9971(2) nm, V=0.6955 nm3, Z=4. 用密度泛函理论方法对该二种化合物进行了几何优化和频率计算, 获得分子结构、原子上Hirshfeld电荷、原子间Mayer键级和前沿轨道能量及组成. 基于分子和电子结构信息从理论上解释了相关反应机理, 并对两种化合物的热稳定性进行了比较.     

DNAZ酰基衍生物的分子结构及量子化学研究

合成了3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)的酰基衍生物N-乙酰基-3, 3-二硝基氮杂环丁烷(ADNAZ)和N-甲酰基-3,3-二硝基氮杂环丁烷(FDNAZ), 并得到可用于X射线衍射的单晶. ADNAZ属于正交晶系, P212121空间群, 晶胞参数a=0.6844(3) nm, b=0.6994(3) nm, c=1.6948(6) nm, V=0.8112 nm3, Z=4. FDNAZ属于单斜晶系, P21/c空间群, 晶胞参数a=1.0322(4) nm, b=0.6054(2) nm, c=1.1268(4) nm, β=100.135(5)°, V=0.6932 nm3, Z=4. 用ADF(Amsterdam density functional)的DFT(Density functional theory)方法对两个化合物进行了几何优化和频率计算, 得到了其几何构型参数、原子Hirshfeld电荷、原子间Mayer键级和前线轨道能量及组成. 理论分析表明, 两个化合物中活性较大的原子均为酰基氧原子.     

配合物[Cu（phen）2Cl]·ClO4·H2O的合成和晶体结构

合成了新配合物[Cu（phen）2Cl]·ClO4·H2O（phen=o—phenanthroline）,并用IR和X射线单晶衍射法对其结构进行了表征．晶体结构解析表明,标题配合物属单斜晶系,空间群为P2（1）／n,晶胞参数α=1．18086（8）nm,b=1．52855（10）nm,c=1．29572（9）nm,α=90°,β=93．1770（10）°,γ=90．000°,V=2．3352（3）nm^3,Z=4,Dc=1．641Mg／m^3,Mr=576．86,μ=1．210mm^-1,F（000）=1172,偏差因子R1=0．0481,ωR2=0．1424．在配合物[Cu（phen）2Cl]·ClO4·H2O中,Cu（Ⅱ）离子处于四个N原子和一个Cl^-离子构成的三角双锥几何构型中．分子间利用氢键作用,π-π堆积作用形成二维层状结构．层与层间通过弱氢键作用形成三维空间结构．     

含能配合物[Pb（AZTZ）（bpy）（H2O）·2H2O]n合成、结构及燃烧催化性能

设计合成了含能配合物[Pb（AZTZ）（bpy）（H2O）·2H2O]n（1）（AZTZ=5,5’-偶氮四唑阴离子,bpy=2,2＇-联吡啶）,用X射线单晶衍射法测定了其分子结构．该晶体属三斜晶系,p1^-空间群,a=0．7341（6）nm,b=1．0050（8）nm,c=1．3367（1）nm,α=95．354（1）°,β=101．450（1）°,γ=101．233（1）°,V=0．8927（1）nm^3,Z=2,S=1．030．利用元素分析、红外光谱以及热重分析等手段对标题化合物进行了表征,并研究了配合物（1）对固体双基推进剂的燃烧催化作用．结果表明,配合物（1）可以有效地提高固体双基推进剂的燃速．     

3,3-二硝基氮杂环丁烷和1,1''''-亚甲基-双(3,3-二硝基-1-氮杂环丁烷)的合成研究

3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)的含能盐及衍生物是一类重要的高能量密度材料,因此DNAZ的合成和应用受到了密切关注.采用新的合成方法,以1-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷为起始原料,以76.3%的总收率得到了DNAZ,然后以DNAZ为原料,与多聚甲醛反应,得到了1,1'-亚甲基-双(3,3-二硝基-1-氮杂环丁烷)(DNAZ-CH2-DNAZ).用红外和核磁共振光谱等对各化合物的结构进行了表征.     

有机锡（Ⅳ）配合物{[（n-C4H9）2Sn（0．5·O2CCH2C12H8N）（0．5·C2H5O）]2O}2·（C12H8NH）的合成、结构和抑瘤活性

由9-咔唑乙酸和二丁基氧化锡反应制得了新配合物{[（n-C4H9）2Sn（0．5·O2CCH2C12H8N）（0．5·C2H5O）]2O}2·（C12H8NH）。通过元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体和分子结构。该配合物晶体属于单斜晶系,C2／c空间群,晶胞参数a=2．7975（13）nm,b=2．1534（10）nm,c=1．5154（7）nm,β=118．759（6）°,V=8．003（7）nm^3,Z=4,μ=1．285mm^-1,Dc=1．386g／cm^3,F（000）=3408,R=0．0571,wR=0．1362,GOF=1．005。结构测定表明,它具有以Sn2O2四元环为中心,中心对称的二聚体结构。内、外环Sn原子均为五配位的畸变三角双锥构型。生物活性测试结果表明,该配合物对体外培养的乳腺癌细胞株MCF-7和结肠癌细胞株WiDr有较好的抑制活性。     

新颖的（4,4′-bipy）{[Ag（4,4′-bipy）]3·[PMo12^ⅥO40]}·H2O三维超分子多金属氧酸盐的合成和晶体结构

利用H3PMo12O40.4H2O,4,4′-bipy和AgNO3反应,在中温水热条件下合成了一种新颖的三维超分子多金属氧酸盐（4,4′-bipy）{[Ag（4,4′-bipy）]3[PMo12^ⅥO40]}.H2O（1）,并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,该化合物属三斜晶系,P^-1空间群,晶胞参数a=1.1275（2）nm,b=1.1910（2）nm,c=1.2898（3）nm,α=112.63（3）°,β=94.63（3）°,γ=99.53（3）°,V=1.5567（5）nm^3,Z=1.该化合物具有三维超分子结构及荧光性质.     

4，6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸·邻菲咯啉双核铜配合物的合成及晶体结构

合成了标题化合物[Cu2（phen）2（C8H9N2O2S）（H2O）（OH）]·（ClO4）2,用元素分析和X射线单晶衍射法对其进行了表征和结构分析．该化合物为单斜晶系,空间群：P2（1）．晶胞参数a=8．2295（7）nm,b=18．0274（15）nm,c=24．5459（19）nm,β=96．240（2）°,V=3620．0（5）nm^2,Z=4,Dc=1．686g／cm^3,Mr=918．64,F（000）=1864,μ（Mo—Kα）=1．452mm^-1,R1=0．1091,ωR2=0．1380．两个铜原子通过来自羟基的氧、水分子和4,6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸根桥连．2个铜原子的配位环境基本相同,都具有5配位扭曲的四方锥构型,Cu…Cu之间的距离为0．30189（8）nm．     

三维超分子化合物[Ni（DMF）6]2[SiMo12O40]·H2O的合成、晶体结构及表征

合成了一个新的三维超分子化合物[Ni（DMF）6]2[SiMo12O40]·H2O,通过红外光谱、X射线单晶衍射和热重分析等手段对其结构进行了表征．单晶结构解析结果表明,标题化合物属于三方晶系,船空间群,晶胞参数为：a=1．5902（4）nm,b=1．5902（4）nm,c=3．2281（17）nm,V=7．069（4）nm^3,Z=3,Dc=1．994g／cm^3,μ=2．032mm^-1．F（000）：4146,R1=0．0516,ωR2=0．1453．配合物中镍离子采用6配位的八面体配位构型,晶体堆积中通过多种分子间氢键作用形成三维网状结构．     

3，3-二硝基氮杂环丁烷和1，1′-亚甲基-双（3，3-二硝基-1-氮杂环丁烷）的合成研究

3，3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)的含能盐及衍生物是一类重要的高能量密度材料，因此DNAZ的合成和应用受到了密切关注．采用新的合成方法，以1-叔丁基-3，3-二硝基氮杂环丁烷为起始原料，以76．3％的总收率得到了DNAZ，然后以DNAZ为原料，与多聚甲醛反应，得到了1，1′-亚甲基-双(3，3-二硝基-1-氮杂环丁烷)(DNAZ-CH2-DNAZ)．用红外和核磁共振光谱等对各化合物的结构进行了表征．     

含能配合物[Mn（BTA）（phen）2·5H2O]n的合成、结构与性质研究

以N,N′-二（5-四唑基）胺为含能配体设计合成了一个含能配合物[Mn（BTA）（phen）2·5H2O]（1）（BTA=N,N′-二（5-四唑基）胺,phen=1,10-phenanthroline）,利用元素分析,X射线单晶衍射,红外光谱以及热重分析等手段对标题化合物进行了表征,并研究了配合物1对固体推进剂主要组分HMX热分解行为的影响,结果表明配合物1可以降低HMX的分解峰温．晶体学数据：单斜晶系,P2（1）／c空间群,a=1．0752（6）nm,b=2．6913（14）nm,c=1．0965（6）nm,β=107．953°,V=3．019（3）nm^3,Z=4,S=1．010,最终残差因子[I〉2σ（I）]R1=0．0420,wR2=0．1084,对于全部数据R1=0．0608,wR2=0．1207．     

[（C6n5NO2）Pr（H2O）4]（CrMo6O24H6）·（C6H5NO2）·2．5H2O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[（C6n5NO2）Pr（H2O）4]（CrMo6O24H6）·（C6H5NO2）·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）nm^3,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Pr^3＋离子形成中性的（C6H5NO2）Pr（H2O）4（CrMo6O24H6）基团,相邻的中性基团在O1-Pr-O1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．     

混合价配位聚合物{[Cu（en）2]2HPW9^VIW2^VW^IVO40｝2-[Cu（en）2H2O]2·8H2O的水热合成与晶体结构

在水热条件下合成了一个新的混合价配位聚合物{[Cu（en）2]2HPW9^VIW2^VW^IVO40｝2-[Cu（en）2H2O]2·8H2O,并对其进行了元素分析,IR,UV,TG—DSC等表征．X射线单晶衍射结果表明,化合物属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=1．88678（12）nm,b=2．30383（14）nm,c=2．61234（16）nm,a=90°,β=95．844（1）°,γ=90°,V=11．2964（12）nm^3,Z=4,Dc=3．954g／cm^3,R1=0．0975,wR2=0．2041．结构测定结果表明,聚合物中杂多阴离子骨架通过氧桥相连并形成一维无限链．热性质研究表明,形成标题化合物后杂多阴离子骨架分解温度大约在600．4℃,热稳定性较母体杂多酸明显增强．     

7-乙氧基-4′-甲氧基异黄酮磺酸铜的合成及其晶体结构

以芒柄花素为先导化合物,合成了水溶性异黄酮化合物7-乙氧基4′-甲氧基异黄酮磺酸铜（1）,其结构经^1H NMR,IR,元素分析和X-射线单晶衍射表征。结果表明,1的组成为Cu（H2O）6（C18H15O4SO3）2·4H2O,属三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数：n=0．7231（6）nm,b=0．8545（8）nm,c=1．7239（15）nm,α=81．220（14）°,β=82．974（15）°,γ=81．416（15）°,Dc=1．668mg·m^-3,V=1．0329nm^3,Z=2。在1的晶体结构中,Cu（Ⅱ）位于对称中心并被6分子水所配位,[Cu（H2O）6]^2＋,C18H15O4SO3^-和H2O之间存在多种氢键作用;还存在π…π及C—H…π芳香堆积作用。氢键、芳香堆积作用以及阴阳离子之间的静电引力共同将1组装成具有三维网络结构的超分子。     

中心对称型4，4’-双（N′－取代酰基硫脲基）取代联苯类衍生物的合成及其晶体结构

以苯甲酸和2,4-二氯苯氧乙酸为原料合成取代酰基异硫氰酸酯,再分别与4,4＇-联苯二胺和3,3’-二甲基．4,4＇-联苯二胺反应,合成了3种中心对称型4,4’-双（N′-取代酰基硫脲基）取代联苯类衍生物．产物结构经紫外光谱、红外光谱和核磁共振谱确认,并用x射线单晶衍射分析法测定了化合物4,4＇-双（N′-苯甲酰基硫脲基）联苯的晶体结构,该晶体属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数：a=0．53447（11）nm,b=1．03086（13）nm,c=1．15550（13）nm,α=98．24（3）°,β=96．95（3）°,γ=99．43（3）°,Z=2,Dc=1．379g／cm^3,V=0．61472（16）nm^3,F（000）=266,R1=0．0506,wR2=0．1335．该分子呈中心对称分布,存在两种分子内氢键N—H…O和C—H…s,形成了毗邻的两个六元环结构,同时通过分子间氢键N—H…S在分子间形成的R22（8）环把分子连接成无限延伸的一维链状结构,再通过两种CH-π相互作用形成三维超分子结构．     

新型二维异核配位聚合物{[NdBi（cydta）（NO3）2（H2O）4]·2．5H2O}n的晶体结构与热分解

由Bi（Hcydta）·5H2O和Nd（NO3）·6H2O按1：1的物质的量比,在水溶液中合成了含Bi（Ⅲ）-Nd（Ⅲ）的异核配位聚合物[（NO3）Nd（H2O）4（μ3-cydta）Bi（μ-ONO2）]·2．5H2O）n．用元素分析、红外光谱、热重-差热和X射线单晶衍射等手段对标题配合物的组成和结构进行了表征．该配合物属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数：a=0．9235（3）nm,b=1．0902（4）nm,c=1．4253（5）nm,α=71．840（4）°,β=86．877（4）°,γ=76．991（4）°,z=2,Mr=936．65,V=1．3284（8）nm^3,Dc=2．342g·cm^-3,μ=8．646mm^-1,F（000）=900,最终偏离因子R1=0．0406,wR2=0．1124．在该配合物中,铋（Ⅲ）与配体cydta^4-的4O2N和1个硝酸根中1个O原子以及邻位分子的硝酸根形成8配位的畸变双帽三棱柱．钕（Ⅲ）与4个水分子的O,1个硝酸根中2个O以及来自3个不同配体cydta^4-的桥联羧基O结合,形成9配位的三帽三棱柱构型．羧酸根在Bi-Nd和硝酸根在Bi-Bi间的桥联作用,使得整个配合物分子连接成无限二维框架结构．热分析以及分解产物的红外光谱表明配合物热分解经历脱水、配体热分解、硝酸盐转变成氧化物等多步连续分解过程,最后在625℃失重恒定．     

具有纳米孔结构的配位聚合物[C02（HO-BDC）2（bpe）2（H2o）2]n·n（PY）·nH2O的合成、晶体结构与热稳定性

在水-吡啶混合体系中，以5-羟基-1，3-苯二甲酸（简作HO-H2BDC）、1，2-二（4-吡啶）乙烷（简作bpe）为配体与Co（NO3）2·6H2O反应，培养出[Co2（HO-BDC）2（bpe）2（H2O）2]n·n（PY）·nH2O（py=pyridine）的紫色单晶，该晶体属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数口=1.0245（3）nm，b=1.1467（3）nm，c=1.2430（4）nm，α=68.915（5）°，β=67.163（4）°，γ=71.373（4）°，V=1.2279（6）nm^3，Z=1，Mr=979.70，Dc=1.325Mg／m^3，F（000）=506，μ=0.740mm^-1，R1=0.0515，ωR2=0.1058．该配位聚合物中在ac平面上具有规则平行四边形纳米尺寸的孔，其孔径大小约为1.025nm×1.354nm，而且通过氢键相互作用连成具有双层结构的2D网络结构、TGA曲线表明，配位聚合物的失重发生在110～150℃之间，总失重约为80.1％，最终产物为CO2O3。     

镍配合物[Ni（phen）：（tovsb）]·4H2O的合成与晶体结构

以牛磺酸、邻香草醛为原料,合成了配体牛磺酸缩邻香草醛席夫碱,再用所得配体与醋酸镍、邻菲啰啉作用,合成了配合物[Ni（phen）2（tovsb）]·4H2O（phen=邻菲啰啉,tovsb=牛磺酸缩邻香草醛席夫碱）,其结构通过IR,元素分析和x-射线单晶衍射法测定。标题配合物属三斜晶系,PI空间群;α=1．04661（16）,b=1．2303（2）,c=1．4063（2）nm,α=83．714（4）,β=88．539（3）,γ=69．398（3）°,V=1．6947（5）nm^3,Z=2。结构分析表明,两个邻菲哕啉共提供四个配位原子,牛磺酸缩邻香草醛席夫碱提供两个配位原子,中心Ni（Ⅱ）离子是一个六配位的畸变八面体结构。该聚合物中含有四个结晶水分子,水分子通过氢键作用,形成了一个六聚水簇。配合物分子通过氢键和π-π堆积作用形成三维超分子结构。     

双金属配合物PrBi（edta）（N03）2·6·5H2O的合成、表征与热分解

采用NH4Bi（edta）·2H2O和硝酸镨为原料,二者按摩尔比为1：1在水溶液中合成了含铋（Ⅲ）和镨（Ⅲ）的双金属配合物PrBi（edta）（NO3）2·6．5H2O,产率为45％,该配合物在空气中稳定,不吸湿。用元：素分析、FT-IR、XRD和TG—DSC测试技术对产物进行了组成和结构表征。结果表明,配合物属于单斜晶系,相应晶胞参数为α=0．9885nm,b=2．3472nm,c=1．3756nm,β=93．375°。通过红外光谱和热分析共同研究了热分解过程,配合物在热分解时,经过脱水、配体热分解、金属盐分解,最后在600℃失重恒定,残余物为BiPrO3。     

[4，4＇-bpyH2]5H2[α-P2W18O62]2·4H2O的合成与结构表征

利用水热方法合成了一种基于双Dawson多阴离子和质子化的4,4’-联吡啶阳离子构筑的化合物[4,4’-bpyH2]5H2[α—P2W18O62]2·4H2O,并经IR光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射等测试技术进行了表征．标题化合物属于三斜晶系,Pi空间群,晶胞参数：α=1．35373（5）,b=2．24256（13）,c=2．73282（11）nm,α=79．890（13）,β=77．568（8）,γ=80．349（11）°,V=7．9029（6）nm^3,Z=2,Dc=4．031g／cm^3,GOOF=1．049,R1=0．0674,wR2=0．1434．结构分析结果表明,标题化合物分子由5个质子化的4,4’-联吡啶阳离子、2个H^＊离子、2个饱和Dawson结构多阴离子[P2W18O62]^6-和4个结晶水分子组成．