一类新型氮杂芳香季铵盐:雌甾咪唑鎓盐的设计合成

近年来, 氮杂芳香季铵盐在农药, 特别是在主客体相互作用、人工酶和受体、自组装及纳米级装置、医药、生化反应、膜、电极、分子开关、荷电转移复合物、电致及光致变色材料、电导体及半导体等方面的潜在应用引起了人们极大关注^[1～5]. 咪唑 盐的设计合成、主客体研究以及超分子催化近年已开展了一些工作^[6～10]. 本文报道一类新型氮杂芳香季铵盐——雌甾咪唑盐 4_a、4_b的设计合成。     

有机锡化合物为中性载体的高选择性硫氰酸根离子电极

使用硫氰化银与硫化银作膜活性物质的固态硫氰酸根离子选择电极,由于受卤素离子如Cl^-、Br^-和I^-干扰很大而限制了应用.以钴(Ⅲ)卟啉或维生素B₁₂衍生物为载体的电极对SCN^-有较高的选择性^[1,2],使SCN-选择电极得到了较大的发展.     

双硬配体修饰的{BW12O40}超分子化合物的水热合成及其超级电容性能

以苯并咪唑（biz）、乙二胺（en）为配体,K₅[BW₁₂O₄₀]为前驱体水热法合成了一种双硬配体修饰的超分子化合物（H₂biz）(Hbiz)[Co（en）₃][BW₁₂O₄₀]（1）.单晶结构分析表明,该化合物是由1个[BW₁₂O₄₀]^5-阴离子、1个[Co（en）₃]²⁺片段、单、双质子化的biz构成,并通过氢键或超分子作用形成1D到3D结构.以该化合物为活性物质制成玻碳电极,在电流密度为1 A·g^-1时,其比电容是473.15 F·g^-1.同时,该化合物具有较高的稳定性,5 000次循环后保持率达94.7%.标题化合物的电荷存储机制是扩散电荷和表面电荷相互作用.表明合成化合物是一种有实用价值的物质.     

抗坏血酸包裹的铜纳米簇作为荧光探针定量测定维生素B12

以抗坏血酸(AA)为模板和还原剂,通过“一锅法”在水溶液中合成低毒性的青色荧光铜纳米簇(AA@CuNCs)。实验表明,制备的水溶性AA@CuNCs外观呈球形,有良好的分散性,粒径约为1.6 nm。维生素B₁₂(VB₁₂)能高效猝灭AA@CuNCs的荧光,猝灭机理为静态猝灭和内滤效应。在10～60μmol/L与100～120μmol/L浓度范围内,VB₁₂浓度与AA@CuNCs的相对荧光强度(F₀/F)呈较好的线性关系,检出限低至0.07μmol/L。此外,该荧光探针可以有效地应用于实际样品中VB₁₂的检测,并可将其应用于细胞成像。     

一个基于[Cu4(μ2-OH)2N12]的10-连接3D配合物的合成、结构和光催化性质

通过扩散法合成了一个新的配位聚合物{[Cu₂（OH）（btre）_1.5（1,2,4-btc）]·13H₂O}_n（1·13H₂O）（btre=1,2-二（4H-1,2,4-三唑）乙烷,1,2,4-btc=1,2,4-苯三甲酸根）。测试了1·13H₂O的晶体结构,并用红外光谱、元素分析、粉末X射线衍射对其进行表征。单晶X射线衍射表明1是基于四核铜簇[Cu₄（μ₂-OH）₂N₁₂]构筑的10-连接的3D框架,其拓扑符号为3¹²·4²⁸·5⁵。研究了1·13H₂O的热稳定性以及对甲基橙的催化降解作用。     

苯并15冠5与钼多酸的组装

以苯并15冠5和钼多酸为原料, 用水热法合成了两个新颖的超分子配合物[Na(B30C10)][Mo₆O₁₉] (1)和[NaL(CH₃CN)][NaL][α-PMo₁₂O₄₀][NaL₂] (L＝B15C5) (2), 并用单晶X射线衍射测定了它们的晶体结构. 配合物1属单斜晶系, 空间群为C2/m, 它包含三个基本单元: Na^＋, B15C5和Mo₆O , 冠醚分子和Na^＋配位, 并通过静电作用力和多酸分子相连. 配合物2属三斜晶系, 空间群为P-1, 它包含一个[α-PMo₁₂O₄₀]^3－离子和三个钠离子配合物. [Na(B15C5)]^＋通过Mo-O-Na-O键和多酸阴离子相连.     

XRD谱研究扩散控制的固-固相反应

很多分子固体和低维固体在室温或低热温度条件下可发生固相反应^[1,2],甚至可以在短时间内完成^[3,4].我们已成功地用低热固相合成法合成了200多个化合物,其中大多数为结构新颖的原子簇化合物^[5～7].     

两个新颖的铜-二氮杂菲和钼(磷,硒)杂多酸组成的有机-无机杂合化合物:合成和晶体结构

水热法合成了两个新颖的有机-无机杂合化合物{[Cu(o-phen)(H₂O)]₃[Mo₅P₂O₂₃]}•4.5H₂O (1) 和{[Cu(o-phen)- (H₂O)]₂[Mo₅Se₂O₂₁]} (2) (o-phen＝1,10-phenanthroline). 通过红外光谱和单晶X射线衍射分析确定了它们的结构. 结构分析表明两个分子结构中的相邻[Mo₅P₂O₂₃]^6－或[Mo₅Se₂O₂₁]^4－阴离子均由两个桥式的[Cu(o-phen)(H₂O)]单元连接成分别为风车状和双侧桥联状一维聚合链, 化合物1的双金属链又通过若干链间氢键形成层状堆积结构. 讨论了钼杂多酸阴离子和第二种金属-配体亚单元阳离子之间的相互匹配关系.     

昆虫性信息素顺-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯的合成

顺-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯(1)是鳞翅目许多昆虫的性信息素或其组分之一^[1]。已报道的化合物1的合成方法是采取C₁₀+C₄或C₉+C₅偶联原则^[2]。本文报道另一条合成路线(图1),采取C₈+C₆原则,以1,8-辛二醇(2)为原料,经过ω-氯代辛醇(3)得2-(8'-氯辛烷-1-氧基)四氢吡喃(4)^[2d],卤代物4与己炔-1(5)^[3]的锂盐缩合得炔化物6,然后以Lindlar催化剂^[4]进行部分氢化,粗产品7无需分离可直接去保护基并乙酞化得产物1,五步的总得率约40%.     

(烷基环戊二烯基)环戊二烯基二氯化钛的合成与反应

Richard在1959年合成了第一个环戊二烯基(取代环戊二烯基)钛衍生物,(CH₃C₅H₄)(C₅H₅)T1Cl₂^[1].我们曾报道了环戊二烯基(烯烃基环戊二烯基)二卤化钛的合成和反应^[2]。     

水合铵硼氧酸盐及其饱和溶液的FTIR和Raman光谱研究

研究了NH₄B₅O₈·4H₂O和(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O及其饱和溶液于20℃的FTIR和Raman光谱,对振动频率进行了归属.根据振动光谱特征,预测(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O中所含基本结构单元为[B₇O ₁₁(OH)·B(OH)₃]^2-.首次将Raman光谱中516cm^-1处的强散射峰归属为这一多聚硼氧配阴离子的对称脉冲振动峰,并对以上2种铵硼氧酸盐饱和溶液中硼氧配阴离子的存在形式{B(OH)₃,[B₃O₃(OH)₄]^-和[B₅O₆(OH)₄]^-}和相互作用机理进行了探讨.     

二苯并噻吩及其氧化物与离子液体相互作用的理论研究

采用密度泛函理论方法比较了DBT/DBTO₂和[BMIM]⁺[PF₆]^-/[BMIM]⁺[BF₄]^-的相互作用。对最稳定的[BMIM]⁺[PF₆]^-、[BMIM]⁺[PF₆]^--DBT、[BMIM]⁺[PF₆]^--DBTO₂、[BMIM]⁺[BF₄]^-、[BMIM]⁺[BF₄]^--DBT、[BMIM]⁺[BF₄]^--DBTO₂进行了NBO和AIM分析。结果表明,DBT和[BMIM]⁺[PF₆]^-/[BMIM]⁺[BF₄]^-中的咪唑环彼此相互平行,NBO和AIM分析表明它们之间发生了π-π相互作用。H1'和H9'形成的F…H氢键有利于π-π堆积作用的形成。DBTO₂倾向于趋近C2-H2和甲基基团形成O…H相互作用;DBTO₂优先吸附在[BMIM]⁺[PF₆]^-/[BMIM]⁺[BF₄]^-。在模拟油中,[BMIM]⁺[PF₆]^-和[BMIM]⁺[BF₄]^-离子液体对DBTO₂的萃取能力大于DBT,其原因是可能是DBTO₂具有较大的极性和O…H与F…H的氢键作用。     

新奇二茂铁甲基氮C60衍生物的合成、结构

尽管目前人们对富勒烯[C₆₀]的过渡金属有机物研究较多^[1],但通过氮卡宾方式连接的C₆₀二茂铁衍生物尚未见报道。鉴于对C₆₀反应的浓厚兴趣及二茂铁的广泛应用价值^[2]我们 利用C₆₀的缺电子性^[3]将其与二茂铁甲基氮卡宾进行[1+2]环加成反应,分离并表征了一种具有齿轮式结构的新奇C₆₀二茂铁衍生物(CpFeC₅H₄CH₂N)5C₆₀(l)。     

基于甲胺客体调制的混价态甲酸铁框架的构筑与磁电行为研究

N-型亚铁磁体可以在场冷时呈现负磁化行为，但在1 T强场场冷时依然能够保持负磁化行为的化合物却很罕见.本工作以CH₃NH₃⁺为客体阳离子，成功构筑了一例红砷镍矿（4⁹.6⁶）（4¹².6³）结构的混价态甲酸铁化合物[CH₃NH₃]_n[Fe^IIIFe^II（HCO₂）₆]_n（1），在1 T强场下呈现负磁化行为.1中甲酸根采用反，反模式连接Fe^II和Fe^III形成三维阴离子框架，八面体配位构型的Fe^II和Fe^III分别处于（4⁹.6⁶）和（4¹².6³）节点，而CH₃NH₃⁺则填充在框架空隙中平衡电荷.量热、介电和单晶X-射线衍射测试结果表明，1中存在由CH₃NH₃⁺无序-有序转变诱导的结构相变并伴随介电弛豫.磁性研究表明Fe^II和Fe^III之间存在较强的反铁磁耦合，但在冷却过程中Fe^II和Fe^III构成的亚晶格磁有序程度存在较大差异，且具有较小自旋的Fe^II磁矩先于Fe^III磁矩有序且平行于外加磁场，导致温度进一步降低时1呈现出负磁化行为，这表明1是一例罕见的N-型亚铁磁体.此外，1在1 T外加冷却场中依然能保持负磁化行为，表明1中存在较强的磁各向异性.值得注意的是，在100 Oe外场下冷却到17 K后，1呈现出正场调制的磁极翻转行为.进一步研究表明，1的场冷磁滞回线呈现不对称形状，并向冷却场方向发生偏转，其有效矫顽力（H_C^eff=（H⁺-H^-）/2）和交换偏置场（H_EB=（H⁺+H^-）/2）分别为21716 Oe和3322 Oe.总之，本研究表明客体分子尺寸和形状能够有效调控红砷镍矿结构中Fe^II的磁各向异性，从而实现较高的磁极翻转场、矫顽力和交换偏置场.     

meso-苯基四苯并卟啉锌的合成和光谱性能的研究

四苯并叶琳(TBP)及其金属配合物是一类新型的光敏性分子,其0-0跃迁出现在λ_max大于630nm的红光区,在光功能材料方面显示出良好的应用前景^[1-2].虽然有关meso-四取代四苯并叶琳金属配合物的合成及其光谱性能的研究已有多篇报道^[3-8],但报道方法的产率较低(最高达15%^[7],有关的光谱性能的报道也不一致^[3-5]。     

开系下的极限环线

B-Z反应较早是用分光光度计观察颜色的周期性变化^[1]。Field采用电动势测定E～t或C～t图^[2]。最近大量工作证明上述二种方法仍然是很重要的。B-Z反应是属于非平衡态中存在自组织现象的一个实例,三分子模型^[3]和低浓度三分子模型^[4]至今尚未找到实例,因而Oregonator成了颇为重要的一个实际模型^[5]。原则上直接测到相平面上lg[Br^-]与lg[Ce⁴⁺]的变化。给验证理论提供了一种可靠性。     

[MAl5]+(M=Si,Ge,Sn,Pb)体系结构和稳定性的理论研究

利用B3LYP和CCSD(T)(单点)方法, 研究了含Si, Ge, Sn, Pb的六原子体系[MAl₅]⁺中各个异构体的结构及稳定性. 研究结果表明, 尽管与[CAl₅]⁺一样也具有18个价电子, 但[MAl₅]⁺(M=Si, Ge, Sn, Pb)体系并不存在具有平面五配位结构的异构体, 其能量的全局极小点为具有C_s对称性的蝶形异构体Int1, 这是由于中心原子M(Si, Ge, Sn, Pb)较大的体积显著破坏了[MAl₅]⁺中平面五配位结构的稳定性所致.     

5-单取代丙二酸亚异丙酯的简便合成法

5-单烃基取代的丙二酸亚异丙酯是重要的有机合成中间体^[1],由于它的活性亚甲基具有较强的酸性(pK_a=4.75),用卤代烃直接烃化时,往往生成5,5-双取代产物^[2,3],所以一般用间接方法合成5-单取代丙二酸亚异丙酯^[4～6],其中以丙二酸亚异丙酯与羰基化合物缩合成亚烃基丙二酸亚异丙酯,继而还原的两步法最为普遍,常用的还原方法和还原剂有催化氢化、氢化铝锂,硼氢化钠等^[6]。     

过渡金属离子与烷烃反应机理的理论研究──镍离子(2D)与丙烷反应中氢分子的还原消除机理

以Ni⁺与C₃H₈反应作为过渡金属离子与烷烃反应的范例体系,用B₃LYP密度泛函方法计算了[Ni,C₃,H₈]⁺基态势能面上各驻点的构型、频率和能量,结果表明,该反应的H₂分子消除需经历两个基元步骤,即Ni⁺首先插入一级或二级C-H键,然后经H转移过渡态异构化为较稳定的中间体,继而解离产生H₂分子.计算的反应热为142.28kJ/mol,与相应的实验值(127.85kJ/mol)符合较好.     

盐酸吡哆辛在聚对氨基苯磺酸修饰电极上的电化学行为与测定

通过电聚合法制备了聚对氨基苯磺酸(PABSA)修饰玻碳电极(GCE),采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了盐酸吡哆辛(VB₆)在该修饰电极上的电化学行为。 结果表明,VB₆在该修饰电极上的氧化电流显著增加,为裸电极上的7.5倍。 在pH值3.06.5的醋酸缓冲溶液中,VB₆在PABSA/GCE上的电极反应为吸附控制的一电子两质子的不可逆氧化反应。 在优化条件下,使用DPV对VB₆进行了定量检测,线性范围为0.04100 μmol/L,检出限为0.01 μmol/L,是目前所报道的电化学方法测定VB₆的最低检出限,相对平均偏差为3.1%(n=8)。 采用本方法对维生素B₆片中的VB₆进行检测,回收率为106%~108%。