2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑类化合物的合成、结构及光谱性质研究

分别使用水杨醛和2-羟基-1-萘甲醛与2-巯基-3-氨基吡啶反应得到了希夫碱配体L1、L2,在三乙胺和三氟化硼乙醚的反应条件下得到了2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑配体L3和氟硼化合物B1、B2,通过X-射线单晶衍射分析确定了L3和B1的晶体结构。2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑类化合物(简称HPT)是一类具有激发态质子转移(ESIPT)效应的有机分子,本文通过紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱研究了溶剂极性对ESIPT效应的影响。     

硫代多联吡啶铂(Ⅱ)配合物的合成、性质及在光催化制氢中的应用

合成了2个新配体4-(4-硫代乙酸)甲苯基-6-苯基-2,2’-联吡啶HC^N^N(PhCH2SCOCH3)(L3)和6-(4-硫代乙酸)甲苯基-2,2’-联吡啶HC^N^N(CH2SCOCH3)(L5)及其发光的铂(Ⅱ)配合物ClPtC^N^N(PhCH2SCOCH3)(C3)和ClPtC^N^N(CH2SCOCH3)(C5).通过1H NMR谱和质谱对它们的结构进行了表征,采用X射线单晶衍射分析确定了C3的晶体结构.利用紫外-可见吸收光谱、发射光谱及激发态寿命测定研究了它们的光物理性质和电化学性质,以及配合物作为光敏剂在光催化制氢中的应用.通过系列配合物产氢效率的比较,揭示了它们的产氢效率和激发态寿命的关系.     

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。     

双键萘啶衍生物和联吡啶类桥联Cu(Ⅰ)配合物的合成及性质研究

<正>1,8-萘啶类化合物和多联吡啶的Cu(Ⅰ)配合物以结构多样化、生物医药活性和独特的发光性能已成为活跃的研究领域.本论文首次合成了3个含有双键的1,8一萘啶、1个1,8-萘啶衍生物、2个多联吡啶衍生物和10个联吡啶类桥联Cu(Ⅰ)配合物,通过单晶X射线衍射确定了10个新配合物的晶体结构.通过对1,8-萘啶衍生物在不同溶剂中的光致变色现象和联吡啶类桥联Cu(Ⅰ)配合物的晶体结构、磁性、光物理性质及电化学性质的研究,得到了一些有意义的结果:     

N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物的合成和光谱

合成了一种新配体N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺(L)及其双核铜(Ⅰ)配合物(CuBrL)2(1),采用1HNMR、吸收光谱、质谱和元素分析等方法对化合物进行表征,并通过X射线单晶衍射确定配合物1的晶体结构。该晶体结构属三斜晶系,P-1空间点群。配合物1是中心对称的双核Cu(Ⅰ)配合物,中心离子Cu(Ⅰ)采取扭曲四面体空间构型,分别与配体L的两个P原子和两个桥联的Br原子配位;其中Cu-Cu距离为0.3060nm,大于两个铜原子的范德华半径之和,因此不存在Cu-Cu相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明1的HOMO电子密度主要集中于铜和卤素原子,而LUMO电子密度分布在配体(L)上。研究工作表明,配合物1的最低能级激发态通过金属到配体电荷跃迁(MLCT)和卤素到配体的电荷跃迁(XLCT)两种机制形成。     

1,8-萘啶衍生物分子结构与理论电子光谱

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化计算4种2,4-二甲基-7-氨基-1,8-萘啶衍生物分子结构,探讨了其分子结构与前线分子轨道、能量的关系。运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了它们的气相和溶液相电子光谱,研究了溶剂模型和计算方法对理论光谱的影响。计算结果表明,4种萘啶衍生物均含离域π键,HOMO与LUMO能级差ΔE较小,且大小顺序与它们的最大吸收波长实验值变化趋势一致。理论电子光谱证实,1,8-萘啶衍生物的吸收光谱随共轭性增强逐渐红移, 最大吸收源自于HOMO→LUMO的π→π*电子跃迁。PCM-B3LYP/6-31+G(d)计算结果与实验值相比,最大吸收波长分别相差2.6,10.3,5.3和6.9 nm,能量相差0.03,0.09,0.04和0.08 eV。因此,在考虑溶剂效应条件下,采用B3LYP/6-31(d) 方法优化分子构型和TD-DFT方法获得的电子光谱与实验光谱具有一致性。     

基于蒽酰亚胺基团的新型Fe3+和Hg2+化学敏感器

含蒽酰亚胺基团的化合物N-(2-(6-氨基吡啶))-9-蒽酰亚胺(L¹)对Fe³⁺表现出灵敏的荧光增强响应.L¹的衍生物N,N-’(2,6-吡啶基)-二(9-蒽酰亚胺)(L²)对Hg²⁺在紫外-可见吸收光谱和荧光光谱上显示了良好的识别性.即使在其它金属阳离子存在下,L¹和L²分别对于Fe³⁺和Hg²⁺仍然表现出较好的选择性.     

新型环状金属Pt(Ⅱ)配合物:合成、晶体结构及光谱性质

合成了一种新的环状金属配体4-甲氧甲酰基-6-(4-甲基苯基)-2,2’-联吡啶(HL)及它的单核与双核Pt(Ⅱ)配合物[Pt(L)PPh₃](ClO₄)(1)与[Pt₂L₂(μ-dppm)](ClO₄)₂(2)(dppm=二(二苯基磷)-甲烷),并研究了它们的结构及光物理性质.配合物2的晶体结构分析表明,中心金属离子Pt(Ⅱ)呈扭曲平面正方形构型,桥配体dppm连接两个金属中心,0.3375 nm的Pt——Pt距离表明双核配合物中存在金属-金属相互作用.两配合物在～450 nm处的肩峰归属于金属到配体的电荷转移(MLCT)吸收,在固体及溶液中均观测到强烈的光致磷光发射.配合物1在固态时620 nm的低能发射归属为³(π-π)跃迁,并暗示配合物1晶体结构中存在分子间配体-配体相互作用,然而在溶液中仅观察到³MLCT发射光谱,但配合物2在固态及溶液中都观察到明显的金属和金属相互作用到配体的电荷转移(³MMLCT)发射.     

水溶性Pt(Ⅱ)-Salen配合物的合成、表征和光催化制氢研究

本文合成了一种水溶性的Pt(II)-Salen配合物(Salen=双5-磺酸钾水杨醛合邻苯二胺席夫碱),将其用于光催化制氢.研究发现在光催化制氢体系中仅存在Pt(II)-Salen配合物和三乙胺(TEA)而没有额外加入催化剂时,在可见光照射下有氢气产生.进一步的研究表明,Pt(II)-Salen配合物在体系中既是光敏剂,又是催化剂Pt纳米粒子的前体.同时,制氢体系中除了TEA外没有使用有机溶剂.该结果为简化多组分制氢体系提供了新思路.     

三联吡啶铂(Ⅱ)配合物光谱性质的密度泛函研究

采用密度泛函理论方法(DFT),对三联吡啶铂(Ⅱ)配合物的结构与电子光谱进行了系统研究.筛选的PBE/LanL2DZ(6-311+G(d))—BMK/LanL2DZ(6-31+G(d))方法,计算结果能较好地与实验值吻合:对光谱峰波长的计算,吸收光谱和发射光谱平均误差分别为14 nm和17 nm.通过对前线分子轨道的分析,归属了各光谱峰的跃迁类型.计算结果表明,不同推拉电子效应的取代基对配合物光谱峰的位置和跃迁类型具有较大影响,为已有的实验结论提供了有力的理论阐述.