芳香取代基结构对螺旋聚乙炔高效液相色谱手性固定相手性识别性能的影响

设计合成了3种源于脯氨酸的手性乙炔基单体——(S)-2-乙炔基-N-芳香胺基甲酰基吡咯烷. 在氯化降冰片二烯铑二聚体{[Rh(nbd)Cl]₂}-三乙胺催化下, 3种单体被转化为相应的光学活性螺旋聚合物. 用高效液相色谱评估了3种聚合物作为手性固定相(CSPs)对9种底物的手性识别性能. 以正己烷/异丙醇(体积比9∶1)为流动相时, 3种聚合物对3对种氢键给体分子苯偶姻(α=1.35~1.44)、 三氟-1-(9-蒽基)乙醇(α=1.11~1.53)、 2,2′-二羟基-1,1′-联萘(α=1.09~1.11)及乙酰丙酮钴(α=1.84~2.38)表现出很好的手性识别能力; 当以正己烷为流动相时, 3种聚合物都能立体选择性地识别氢键给体分子2,2-二甲基-1-苯基-1-丙醇(α=1.12~1.22), 聚[(S)-2-乙炔基-N-(2′-萘基胺基甲酰基)吡咯烷]能识别氢键受体分子2-苯基环己酮(α=1.11). 结合核磁共振波谱、 拉曼光谱、 旋光测试、 紫外吸收光谱和圆二色光谱及液相色谱等方法, 系统研究了芳香侧基结构与连接位置对聚合物螺旋构象和对映体选择性拆分能力的影响. 分子对接模拟结果表明, 1-萘基的空间位阻大于2-萘基且可促进形成更强的分子内氢键, 不利于大尺寸底物(如联萘酚)的手性拆分. 与苯基相比, 引入萘基有利于增强聚合物与底物间的π-π相互作用, 提高聚合物的立体选择性和手性识别能力.     

双核Salen锌配合物对含氮小分子的分子识别研究

合成并表征了由一定长度烷氧链桥连的新型双核SalenZn配合物[简记为C₁₀-(SalenZn)₂],用紫外-可见光谱滴定方法测定了主体C₁₀-(SalenZn)₂与单齿客体咪唑(Im)、吡啶(Py)、双齿客体DABCO(1,4-重氮双环[2.2.2]辛烷)及吡嗪(Pyrazine)等4种含氮客体间的轴向配位反应的配位数及缔合常数.结果表明,双核主体与咪唑、吡啶和吡嗪的配位数均为2,与DABCO的配位数为1;各主客体体系的缔合常数按K0(Im)>K0(DABCO)>K0(Pyrazine)>K0(Py)顺序递减.各主客体缔合反应的热力学参数Δ_rH0_m,Δ_rS0_m和Δ_rG0_m结果表明,此类识别过程均为放热和熵减少的过程.采用¹HNMR方法和分子动力学构象搜索方法对主体C₁₀-(SalenZn)₂与双齿客体DABCO间的分子识别行为及产物构型作了合理解释.通过量子化学计算进一步解释了主客体识别过程中光谱性质的变化.     

酪氨酸希夫碱邻菲咯啉氧钒配合物的合成、结构及其与DNA相互作用研究

合成了一个新的L-酪氨酸萘酚醛希夫碱及邻菲咯啉混配氧钒配合物[VO(Naph-L-Tyr)(Phen)]•CH₃OH (Naph-L-Tyr＝2-羟基-1-萘甲醛与L-酪氨酸形成的希夫碱, Phen＝1,10-邻菲咯啉). 利用元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射进行了表征. 晶体结构测定表明, 该晶体属于三斜晶系, P-1空间群, 其晶体学数据: a＝1.00023(11) nm, b＝1.13478(12) nm, c＝1.34076(15) nm, a＝108.118(2)o, b＝96.3920(10)o, g＝92.4010(10)o, V＝1.4326(3) nm³, Z＝2, D_c＝1.420 g/cm³, F(000)＝634, 最终的偏差因子为R₁＝0.0670, wR₂＝0.1324 [I＞2s (I)]. 以钒原子为中心形成了六配位变形的八面体构型, 晶体中相邻分子之间通过氢键和π-π相互作用形成一维链状结构. 利用紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和粘度测量等研究了配合物与小牛胸腺DNA (CT-DNA)的作用, 结果表明配合物以插入方式与CT-DNA作用. 琼脂糖凝胶电泳法研究表明, 配合物对质粒pBR322 DNA分子具有切割作用.     

三嗪基苯胺桥联双环糊精的合成及其对染料分子的选择键合

通过N,N-二乙基-4-(二氯代-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺分别与单-[6-(乙二胺基)-6-脱氧]-β-环糊精和单-[6-(二乙烯三胺基)-6-脱氧]-β-环糊精反应合成了两种三嗪基苯胺桥联双环糊精, 采用荧光和紫外光谱滴定方法测定了它们在磷酸缓冲溶液中(25 ℃, pH＝7.2)与几种具有不同形状和电子密度的染料分子包结配位的稳定常数. 结果表明, 三嗪基苯胺桥联双环糊精不但对具有较大电子密度的三角形客体结晶紫给出了6～26倍于天然环糊精的配位稳定常数, 而且对结晶紫/中性红分子对给出了高的分子选择性(K_CV/K_NR＝23～31). 分子力学研究表明, 桥联双环糊精对客体分子的强键合能力主要源于两个环糊精空腔及桥链基团对客体分子的协同键合, 特别是桥链中三嗪基苯胺基团与客体之间的p-p相互作用.     

通过氢键构筑的含3-硝基邻苯二甲酸的层状超分子化合物

合成了含大量氢键的层状超分子化合物[C₄H₁₂N₂](HL)₂ (I)和[YL(HL)(H₂O)₃]₂•2H₂O (II) (H₂L＝O₂NC₆H₃- (CO₂H)₂, 3-硝基邻苯二甲酸), 并通过元素分析、红外分析和单晶X衍射表征了组成与结构. 化合物I为双质子化哌嗪阳离子和3-硝基邻苯二甲酸氢根阴离子组成的加合物, 阴离子之间靠强烈的O—H…O氢键形成无限链状结构, 同时阴离子链通过N—H…O氢键与阳离子扩展成网状结构, 相邻的网状结构再由分子间弱作用力构筑成层状超分子. 化合物II则是在双核稀土配合物结构单元通过O—H…O氢键构成的网状结构基础上再进一步由层间弱作用力构筑成的层状超分子化合物. 化合物II的网格结构中, 菱形单元空隙里填充的两个结晶水通过氢键将结点上的双核单元更牢固地结合在一起. 化合物I为单斜晶系, P2₁/c空间群, a＝1.3176(3) nm, b＝1.1096(2) nm, c＝0.75950(15) nm, b＝97.14(3)°, V＝1.1017(4) nm³, Z＝4, μ＝0.129 mm^－1, D_c＝1.533 Mg/m³. 化合物II为三斜晶系, P-1空间群, a＝0.81262(16) nm, b＝0.86942(18) nm, c＝1.5011(3) nm, α＝99.84(3)°, β＝91.26(3)°, γ＝104.55(3)°, V＝1.0091(4) nm³, Z＝1, μ＝2.983 mm^－1, D_c＝1.910 Mg/m³.     

一维链状配位聚合物[Zn(tpa)(tripy)]n·nH2O的合成与结构表征

采用水热法合成了新的一维链状锌的配位聚合物[Zn(tpa)(tripy)]_n·nH₂O(tpa=对苯二甲酸,tripy=4′-(4-甲氧基苯基)-2,2′∶6′,2″-三联吡啶),通过红外光谱和元素分析对该配位聚合物进行了结构表征,用Ｘ射线单晶衍射测定了晶体结构。 结果表明,该配位聚合物属单斜晶系,P21/c空间群,a＝0.855 0(2) nm,b＝2.825 0(6) nm,c＝1.096 0(2) nm,β＝107.14(3)°,V＝2.529 7(9) nm³,Z＝4,D_c＝1.541 g/cm³,M_r＝586.88,F(000)＝1 208。 最终偏离因子R₁＝0.100 6,ωR₂＝0.264 8。 该化合物中Zn原子和2个对苯二甲酸酸根中的2个O原子和1个三联吡啶中的3个N原子配位。 相对于配体,该配位聚合物表现出明显增强的荧光发射性质。     

镝(Ⅲ)与酰腙及1,10-菲啰啉多元配合物的晶体结构及荧光性质

在水乙醇混合体系中,首次得到2-羰基丙酸水杨酰腙(C₁₀H₁₀N₂O₄),1,10-菲哕啉(C₁₂H₈N₂,简写作phen)与Dy(NO₃)3·3H₂O的配合物[Dy(C₁₀H₈N₂O₄)(phen)(NO₃)(H₂O)₂]·H₂O.该配合物属单斜晶系,空间群为P2₁/c,晶胞参数a=1.524(3)nm,b=1.1018(19)nm,c=1.468(3)nm,β=92.28(2)°,V=24.63(7)nm³,Z=4,μ=3.100 mm^-1,D_c=1.831g/cm³,F(000)=1340,R=0.0314,wR=0.0660,GOF=O.966.测试结果表明,该单晶结构为镝的9配位配合物,其中一个2-羰基丙酸水杨酰腙分子以羧基氧、酰胺基中的羰基氧和C=N中的氮与Dy³⁺三齿配位,形成两个稳定的共边五元环,一个1,10-菲哕啉分子以二齿方式配位、一个硝酸根和两个水分子也同时参与配位,在空间呈扭曲的单帽四方反棱柱,而在配合物周围还有一个游离的水分子.发光性能测试表明配合物具有很好的荧光性能.     

可溶液处理镓萘酞菁酰亚胺类电子受体材料合成与表征

设计、合成了5个酰亚胺镓萘酞菁电子受体(Cl-GaNcTI、OH-GaNcTI、R₃SiO-GaNcTI、F₅PhO-GaNcTI和QLO-GaNcTI),并将其作为受体材料应用于制备体相异质结有机太阳能电池。在波长300～1100 nm范围内,5种受体材料具有较强的近红外吸收,最大消光系数高达6.18×10⁵ L/(mol·cm),较低的最低未占据分子轨道(LUMO)能级(-3.9 eV)和良好的热稳定性(热分解温度Td>320℃),在萘酞菁轴向上引入长链取代基能够有效地减弱分子聚集性,均可用作体相异质结有机太阳能电池的受体材料。     

两种取代二茂铁基三甲基硅烷基氰醇醚的合成及晶体结构

通过两种取代的乙酰基二茂铁与三甲基氰硅烷的加成反应, 得到两种取代二茂铁基三甲基硅烷基氰醇醚的晶体: 1-(1-氰基-1-三甲基硅烷氧基乙烷基)二茂铁(1), 1,1'-二(1-氰基-1-三甲基硅烷氧基乙烷基)二茂铁(2), 用X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱对分子结构进行了表征. 测试结果表明: 晶体1属正交晶系, Pbca空间群, a＝1.1995 nm, b＝1.2441 nm, c＝2.2183 nm, Z＝8, R₁＝0.0456, wR₂＝0.0880; 晶体2属正交晶系, Pna2(1)空间群, a＝2.0715 nm, b＝0.6440 nm, c＝1.8411 nm, Z＝4, R₁＝0.0485, wR₂＝0.0866. 晶体结构表明, 分子中都存在超共轭效应.     

新型含2-噁唑啉基三角架配体-银(I)一维配位聚合物的合成与结构

通过含2-噁唑啉基三角架配体1,3,5-三(2-噁唑啉基)苯(L)与三氟醋酸银反应合成了配合物[Ag₄(L)₂(CH₃CN)₂(CF₃CO₂)₄]_n (1), 并利用元素分析、电喷雾质谱、X射线单晶衍射等方法对其进行了表征. 晶体结构解析结果显示配合物1属三斜晶系, 空间群P-1, a＝0.83731(6) nm, b＝1.22828(9) nm, c＝1.33997(10) nm, α＝102.9760(10)°, β＝107.3050(10)°, γ＝93.8600(10)°, Z＝1, R＝0.0365, wR₂＝0.0929. 该配合物是由[Ag₄(L)₂(CF₃CO₂)₂]^2＋笼状结构单元通过另外两个三氟醋酸根双桥连形成的一维链状结构. 相邻的链间通过C—H…O氢键进一步扩展为二维网状结构. 电喷雾质谱研究结果显示在实验条件下, 溶液中配合物1是以聚合状态存在的.     

铜(Ⅱ)与咪唑及2-羰基丙酸水杨酰腙混配体配合物的合成、晶体结构及热分解研究

以2-羰基丙酸水杨酰腙、咪唑与五水硫酸铜在水中反应,首次制得混配体配合物Cu(C10H8N2O4)(C3H4N2)(H2O)[C10H8N2O42-为2-羰基丙酸水杨酰腙负离子;C3H4N2为咪唑],并在甲醇溶剂中培养出单晶.该单晶为深绿色,属单斜晶系,空间群为P2(1)/c,晶胞参数a=1.50583(5)nm,b=1.08411(3)nm,c=0.94366(2)nm,a=90°,β=101.5583(11).,γ=90°,V=1.50927(7)nm3,Z=4,μ=1.479 mm-1,Dc=1.628 Mg/m3,F(000)=756.00,R=0.0340,ωR=0.0777,GOF=1.025.晶体测试结果表明,配合物中Cu(Ⅱ)的配位数为5,处于四方锥配位环境,其中配体2-羰基丙酸水杨酰腙的羧基以单齿配位,腙基上C=N的N配位以及羰基(C=O)的O配位,咪唑的3位N参与了配位,这四个配位原子处于四方锥的锥底,另一个配位原子来自H2O中的O,它处于四方锥的锥顶.在晶胞中,除分子内存在氢键外,分子间也存在氢键.根据TG-DTG曲线研究了配合物的热分解过程,利用Kissinger公式计算了配合物主要分解阶段的表观活化能.     

噻吩和吡啶取代三芳基三唑的两个铜配合物的合成与晶体结构

分别以3-(2-吡啶基)-4-苯基-5-(2-噻吩基)-1,2,4-三氮唑(L1)和3-(2-吡啶基)-4-(4-氯苯基)-5-(2-噻吩基)-1,2,4-三氮唑(L²)作为配体,合成了2个新的单核铜配合物:trans-[Cu(L1)2(Me OH)2](Cl O4)2(1)和trans-[Cu(L2)2(Cl O4)2]·2Me CN(2),并对其进行了红外、元素分析、单晶结构和粉末X射线衍射表征。2个配合物都属于单斜晶系,P21/c空间群。单晶结构分析表明,配合物1和2中的铜离子均处于一个扭曲的八面体配位环境[Cu N₄O₂],其中1的轴向由2个甲醇分子配位,而2的轴向由2个高氯酸根配位。处于赤道面的配体的吡啶N原子和三氮唑的一个N原子采用螯合双齿模式参与配位,而噻吩不配位。配合物2含2个乙腈客体分子,乙腈与三氮唑环之间存在π…π堆积作用。配合物1和2中存在O—H…O、C—H…O、C—H…N氢键和C—H…π相互作用,从而连接单核配合物形成三维网络。     

酰胺型三足配体硝酸铽超分子配合物的晶体结构与荧光性质

通过硝酸铽与新型酰胺型三足配体L (2,2',2'-胺三乙酰苯胺)之间的反应得到配合物[TbL₂(H₂O)]• (NO₃)₃(H₂O)₂(CH₃OH), 并用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构. 配合物为酰胺型三足配体稀土硝酸盐配合物中首例1∶2 (M∶L)型配合物. 配合物为单斜晶系, P21/c空间群, 晶胞参数a＝1.2870(7) nm, b＝1.6590(8) nm, c＝2.8723(12) nm, β＝115.364(2)°, V＝5.5415(5) nm³, Z＝4, R＝0.0399, wR＝0.0922, Tb^3＋为9 配位, 呈变形的三帽三角棱柱配位构型. 配合物分子单元通过分子间氢键作用将整个分子连接成三维网状超分子结构. 室温下, 在紫外光激发下配合物固体表现出Tb^3＋的特征荧光发射.     

一种新颖酰基硫脲金属簇合物的合成与晶体结构

报道了一种新型酰基硫脲金属簇合物[Cu₆(HL)₆] (HL＝N-乙氧羰基-N'-4-氟苯基硫脲)的合成和晶体结构. 对化合物用元素分析、红外光谱、核磁共振谱、差热-热重分析确定了配合物的组成, 并经X射线单晶衍射法确定了其单晶结构. 晶体结构表明, 该化合物属于三斜晶系, 空间群, a＝1.2508(11) nm, b＝1.3011(11) nm, c＝1.4686(12) nm, a＝102.401(14)°, β＝97.859(2)°, γ＝114.700(13)°, V＝2.051(3) nm³, Z＝1, D_c＝1.687 Mg/m³. 标题化合物是由六个铜离子和六个硫脲配体组成的笼状金属簇合物, 每一个硫脲配体上与乙氧酰基相连的氮原子与铜进行配位, 并且配体上硫羰基上的硫原子与铜也发生配位作用, 使它们互相连接形成畸变的多面体结构.     

BO基杂配位铁羰基化合物Fe_2(BO)_2(CO)_n(n=9,5)的配位特性研究

含硼的双原子配体(如BO、BF等)稳定性差,有关BO基配位取代金属羰基化合物的实验研究和理论研究均较少,对配位过饱和及高度不饱和过渡金属配位体系的配位研究还鲜见报道.本文采用两种密度泛函方法 B3LYP和BP86对BO基杂配位的过饱和及高度不饱和铁羰基化合物Fe2(BO)2(CO)n(n=9,5)的配位特性进行了研究.研究结果表明,在配位过饱和Fe2(BO)2(CO)9中,两个Fe原子间距较大,没有明显直接成键作用.其低能构型都是桥连结构且更倾向于CO桥而不是BO桥,BO基多以端配位的形式出现;由于其体系配位过饱和的特征,优化的低能构型中出现了BO基耦合于端位CO基的配位结构29-6S和29-8S.在配位高度不饱和Fe2(BO)2(CO)5体系中,所有低能构型也都是桥连结构但倾向于BO桥而不是CO桥,显现BO基中氧原子的碱性比CO基中氧原子的碱性更强;由于其配位高度不饱和,构型25-1S、25-4T和25-5T中存在两个3-电子给体桥?2-μ-BO配位;25-2T、25-3T和25-6T中存在两个"首尾相连"的3-电子给体"–B–O–"桥;结构25-1T中出现了由两个BO配体耦合形成的4-电子给体反式双硼双氧(B2O2)配体.无论从单羰基离解能还是单核离解能来看,Fe2(BO)2(CO)5的热力学稳定性都远比Fe2(BO)2(CO)9高,可望是一个潜在的合成目标.     

配位不饱和双核钌羰基化合物Ru2(CO)n(n=7,6)的DFT计算研究

对配位不饱和双核钌羰基化合物Ru2(CO)n(n=7,6)在BP86/DZP++和MPW1PW91/DZP++ 理论水平下进行了量子化学理论计算研究, 优化得到16个单态和三态异构体, 并讨论其键的性质. 得到的n=7,6基态分别是Cs和C2v构型的单态, 均含有2个配位的桥羰基. 对其离解能的计算表明, 相对于断裂金属钌-钌键而生成2个配位不饱和单核羰基化合物都更容易失去一个羰基.     

环双(对-蒽基-对草快)的分子识别与谱学性质

环双(对-蒽基-对草快)是一种新型的缺电子大环仿生主体, 分子识别是其最重要的应用之一. 考察主体对一系列客体分子如水、氨、醇及杂环等的识别能力, 用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP/3-21G基组对主客体复合物的结构进行优化. 在B3LYP/6-31G(d)水平上进行单点能计算, 校正后得到复合物的结合能. 用B3LYP/3-21G方法计算13C和3He化学位移. 结果表明, 主体对客体分子的识别主要靠客体上的杂原子与主体上的氢原子之间的氢键进行. 复合物的稳定化能受氢键的数目和距离影响. 氢键的形成导致部分复合物LUMO与HOMO能隙增大, 同时导致与氢键相连的C—H键上C原子的化学位移向低场移动. 复合物的芳香性与其结合能的大小及结合方式有关. 主体的芳香性因其与客体之间的弱相互作用而提高, 但太强的相互作用及客体在主体空腔内都将影响主体的环电流, 从而削弱其芳香性.     

疏水作用对光化学和光物理过程的影响 ⅩⅢ.△5雄甾-3β-(1-萘乙酰)-17-丹酰酯在不良溶剂中的簇集和分子间能量传递

在二甲基亚砜-水(DMSO-H₂O)混合溶剂中,随着水的体积分数(Φ)增大,△⁵雄甾-3β-(1-萘乙酰)-17-丹酰酯(1)分子中丹酰基荧光峰逐渐红移,但当Φ>0.4时,丹酰基荧光峰突然由550 nm移至500 nm。表明1发生了簇集。用280 nm光激发时,伴随丹酰基荧光的蓝移,萘基的荧光明显降低,丹酰基的荧光增强,表明簇集体内1的分子相互靠近,有利于萘基向丹酰基进行分子间的能量传递。萘基向丹酰基进行能量传递的效率在簇集体外和簇集体内分别为18%和90%。荧光寿命的测定和使用不同激发波长的实验表明簇集发生后,仍有部分分子未发生簇集。     

竹木质素的红外光谱与X射线光电子能谱分析

应用傅里叶转换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS), 研究了3种提纯方法得到的竹木质素及其化学反应产物的化学结构特性. 确定竹木质素C_1s的电子结合能分别为283.52 (C—H或C—C), 284.58～285.72 (C—OR或C—OH), 286.10～286.44 (C＝O或HO—C—OR), 287.65～287.72 (O—C＝O) eV. O_1s的电子结合能分别为530.31(羟基氧原子), 531.45～531.72(醛或酮的羰基氧原子), 532.73～533.74(酯键或羧酸中的羰基氧原子) eV. 竹木质素中的结构单元之间主要是通过醚键和碳碳单键连接, 慈竹磨木木质素结构单元中醚键、碳碳单键、酯键、羰基和烯双键的比例为100∶63∶32∶40∶32 (49.3∶31.0∶16.0∶19.9∶16.0)     

含能配位聚合物[Pb(tza)2]n的合成、结构与性能研究

四氮唑乙酸与碳酸铅反应制备得到含能配位聚合物[Pb(tza)₂]_n (Htza＝四氮唑-1H-1-乙酸), 用自然蒸发母液法获得单晶. 运用元素分析和红外光谱对结构进行了表征, X射线单晶衍射结果表明: 该晶体属于单斜晶系, C2/c空间群, a＝1.5370(5) nm, b＝1.0373(3) nm, c＝0.8261(3) nm, β＝119.415(4)°, V＝1.1473(7) nm³, ρ＝2.671 g/cm³, Z＝2. 采用差示扫描量热分析(DSC)和热重-微分热重分析(TG-DTG)研究了该配合物的热分解过程及其非等温反应动力学, 并根据相关标准对配合物进行了感度测试. 结果表明: 该含能配合物具有较好的热稳定性和适当的感度, 分解反应放出大量的热和气体产物, 有望作为含能材料应用于相关领域.