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芳杂环类金属有机配合物的合成及性质研究

张涛  
【摘要】:金属有机化学作为前沿学科发展的重要领域,其在医药、农药、工业等众多领域都有广泛的应用。本文主要研究了芳杂环取代的希夫碱及其金属配合物合成、表征及其发光性质;官能团化离子液体的合成及吡啶芳杂环有机中间体的制备: (I)合成了2-呋喃、3-吡啶、2-(N-甲基咪唑)三种芳杂环5位取代的3-甲氧基水杨醛以及2-吡啶、2-噻吩两种芳杂环3,5位二取代的水杨醛,前三种水杨醛分别通过与邻苯二胺、乙二胺缩合以较高的产率(80 ~ 97 %)制备了五种希夫碱,并进一步与过渡金属离子Zn~(2+) (3d)以较高的产率(88 ~ 97 %)合成了五种单金属配合物,最终,该过渡金属配合物与五种稀土离子Nd~(3+), Gd~(3+), Tb~(3+), Er~(3+), Yb~(3+) (4f)合成了多种3d-4f双金属配合物。 通过核磁、红外、质谱表征了这些化合物。测定了目标稀土金属配合物的发光性质,结果表明,这些希夫碱均可激发Nd~(3+), Er~(3+), Yb~(3+)发出稀土离子在近红外区(NIR)的特征荧光,通过测定Gd~(3+)配合物的分子荧光,证明了有机稀土金属配合物的发光机理是通过有机配体吸收紫外能量从激发单重态传递到激发三重态再到稀土离子。 (II)通过1,1’-二(丙醇)-2,2’-联咪唑、1,1’-二(丙基氯)-2,2’-联咪唑中间体合成了三价有机膦1,1’-二(丙基二苯基膦)-2,2’-联咪唑以及五价有机膦1,1’-二(丙基二苯基氧膦)-2,2’-联咪唑和1,1’-二(丙基二苯基硫膦)-2,2’-联咪唑三种有机膦化合物,并对三价有机膦化合物进行了烷基化得到了官能团化的离子液体。产物经过了核磁、红外、质谱表征。并对各种中性产物进行了X-ray单晶衍射分析,表明,各种物质在固态均采用反式构象,取代基位于联咪唑的两侧;同时合成了顺式构象的金属Pd (II)配合物。 (III)合成了两种重要的有机中间体2-吡啶频哪醇硼酸酯、2-吡啶二甘醇硼酸酯。探讨研究了合成方法,并将离子液体应用于2-吡啶频哪醇硼酸酯的合成中,表明此方法是最佳的绿色高效合成方案。产物经过了GC-MS表征。


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