3,5-双二茂铁基二氢吡唑衍生物的合成及晶体结构

将具有生物活性的吡唑杂环和磺酰基与茂铁基结合在同一分子中,以二茂铁为起始原料,设计合成了一种双二茂铁基取代的4,5-二氢吡唑化合物,用IR、MS、1 H-NMR等对化合物的结构进行了表征,并采用X射线单晶衍射方法测定了化合物的晶体结构.该化合物(C29H26Fe2N2O2S)属于单斜晶系(monoclinic),空间群P2(1)/c,晶胞参数:a=(1.958 6±0.000 4)nm,b=(1.093 6±0.000 2)nm,c=(1.164 9±0.000 2)nm,α=90.00°,β=(92.71±0.03)°,γ=90.00°,Z=4,F(000)=1 472,DC=1.541g/cm3,μ=1.278nm-1.该化合物以氢键作用沿c轴连接成链状结构,相邻的链状结构再通过氢键作用连接,以此延伸形成一个空间网格结构,得到结构稳定的超分子化合物.     

2-茂铁基-4,5-二苯基咪唑离子液体的合成及对高氯酸铵热分解的催化作用

以2-二茂铁基-4,5-二苯基-1-氢咪唑(1)为原料,用较强碱Na H拔氢,经不同卤代烃取代制得化合物2a~2f,再与碘甲烷反应生成相应的咪唑离子碘盐(3a~3f),最后与六氟磷酸铵进行离子交换得到咪唑的六氟磷酸盐(4a~4f).通过红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)、高分辨质谱(HRMS)及X射线单晶衍射对目标化合物的结构进行了表征.运用循环伏安法(CV)探讨了其氧化还原过程,利用热重分析(TG)及差示扫描量热法(DSC)研究了化合物对高氯酸铵(AP)的燃速催化性能.电化学测试结果表明,化合物均仅有一组氧化还原峰,归属于分子中茂环(Fc/Fc~+)的氧化还原过程,且电极反应动力学基本受扩散控制.热分析结果表明,目标化合物对AP均具有优良的燃速催化效果,其中负离子为I-的化合物的催化分解效果明显优于负离子为PF-6的化合物.尤为突出的是化合物3b,其第二分解峰几乎消失,而第一分解峰则提前到270.5℃,将AP分解温度提前了180℃.     

三核笼状茂铁咪唑受体的合成与阴离子识别

以间三苯酚为原料与不同的二溴代烷反应得到不同链长的三溴中间体1a~1c,再与二茂铁甲基咪唑反应得到不同臂长的三核茂铁咪唑阴离子受体2a~2c.利用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和核磁共振氢谱(1H NMR)研究了受体与阴离子的结合特性.电化学滴定实验结果表明,受体2a~2c在乙腈溶液中均能很好地识别F-;核磁滴定结果表明,受体2a~2c在DMSO-d6中与阴离子通过(C—H)+…anion氢键作用形成1∶1络合物,F-的滴加同时对受体产生去质子化效应;阴离子识别实验结果表明,三核茂铁咪唑受体能很好地选择性识别F-.     

3-茂铁基-5-芳基-1-苯磺酰基二氢吡唑衍生物的合成及晶体结构

以α,β-不饱和酮为起始原料,设计合成了2种二茂铁取代的4,5-二氢吡唑化合物,用IR、1H NMR、对其结构进行了表征,并采用X射线单晶衍射测定后确认化合物3a、3b的晶体和分子结构,化合物3a（C25H22FeN2SO2）属于正交晶系（Orthorhombic）,P2(1)2(1)2(1)空间群,晶胞参数：a = 0.59466(12) nm,b = 1.9402(8) nm,c = 3.1274(6) nm,α = 90.00°,β = 90.00°,γ = 90.00°,Z = 4,F(000) = 1280,DC = 1.442 g/cm3,μ = 0.817 nm-1.该化合物通过分子间的氢键沿a轴延伸形成一维链状结构.化合物3b（C25H21FeN2SO2Br）属于单斜晶系（Monoclinic）,P2(1)/c空间群,晶胞参数：a = 1.3087(3) nm,b = 0.9844(2) nm,c = 1.7752(4) nm,α = 90.00°,β = 99.42(3)°,γ = 90.00°,Z ＝ 4,F(000) = 1112.0,DC = 1.617 g/cm3,μ = 2.558 nm-1.该化合物中每一个分子与其邻近的3个分子连接,以氢键的作用缔合在一起,以此延伸,形成稳定的超分子化合物.