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二茂铁羧酸和双磺酸功能配合物的合成和性质研究

米立伟  
【摘要】:当前,配位化学己成为现代化学研究的一个重要领域,并与现代物理学、生命科学、材料科学、环境科学等一级科学都有紧密的联系和交叉渗透同时,又与又与化学中各二级学科交叉渗透,形成多个新兴交叉学科。在工业生产和生活中,也得到了广泛应用,如鞣革,石油化工和精细化工中用的催化剂等。配位化学的发展将有效促进21世纪化学领域的进步。徐光宪先生用了一个很生动地比喻,他把21世纪的化学比作一个人,那么物理化学、理论化学和计算化学是脑袋,分析化学是耳目,配位化学是心腹,无机化学是左手,有机化学和高分子化学是右手,材料科学(包括光、电、磁功能材料,结构材料,催化剂及能转化材料等等)是左腿,生命科学是右腿。通过这两条腿使化学学科坚实地站在国家目标的地坪上。 我们在本文中报道了二茂铁双磺酸和二茂铁双琥珀酸配体与过渡金属形成的系列配位化合物。众所周知,二茂铁双磺酸常被应用于修饰电极和新型表面活性剂的制备开发,而磺酸类配体的磺酸根与磷酸类配体的磷酸根结构相似,性能相近,具有多个配位点和配位模式,可被广泛应用于合成多孔材料,作为分子筛材料的材料补充,应用于催化和吸附材料的研究。同时,从我们合成的聚合物1-6的晶体结构,我们可以看出,此种材料不但具有较大的空腔,同时还具用多个微孔,这根有效的提高了此类材料的选择性。此外,金属中心与弱配体溶剂水的配位更加增强了其选择性。这一切均表明,此类材料具有极大的潜在应用价值在合成高效绿色催化剂方面.需要指出的是,在聚合物1-5中,二茂铁双磺酸配体并没有配位,而是通过多齿氧与配位水分子形成氢键构筑多维符合结构,唯有在聚合物6中,配体参与配位,形成二维三明治结构。 二茂铁双琥珀酸配体则分别与Zn、Co、Mn、Pb等形成了5个配位化合物7-11,配和物7,8,9为以单核配位化合物为母体形成的三维超分子化合物,聚合物10是依靠π-π堆积作用形成一维麻花状结构,聚合物11是在有机小分子配体Phen参与下,形成的二维网状结构。一般的,有机小分子配体,如Phen,Py,en等均具有一定碱性,因此,在此类化合物的参与下,可改变原有溶液的PH值,形成聚合物。 另外,我们还报道了两个简单配位化合物和一个由二茂铁单甲酸与钾离子形


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