手性氮杂环配体金属配合物的合成及其性质研究

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手性不仅是生命体系最基本的要素之一,它同样也是无机化学、有机化学和生物化学等学科的基础研究内容。手性分子的产生及其所引起的效应与化学学科结合产生了一系列交叉的新领域,如不对称催化和分离、非线性光学效应、手性光电性和磁手性效应等,前景备受化学家的关注。在金属有机配合物中引入手性信息,合成具有光学活性的材料成为目前分子科学研究的前沿性课题之一。  在本论文中我们用一对光学对映体R或S-2-(1-羟乙基)苯并咪唑(R或S-Hhebim)以及一个单一手性三氮唑配体(S,S)-3,5-二(1-羟乙基)-1,2,4-三氮唑(S-Hdeotrz)与过渡金属离子Ag(Ⅰ)和Cu(Ⅰ)在不同条件下合成了7个手性金属有机配合物:R-[Ag4(hebim)4]·3DMAC(1),S-[Ag4(hebim)4]·3DMAC(2),R-[Ag(hebim)]·CH3CN(3), R-[Ag(hebim)](4), S-[Ag(hebim)](5),S-[Ag7(deotrz)6(NO3)]·guest(6),S-[Cu4(deotrz)3]·guest(7)。我们用X-射线单晶衍射测定了它们的晶体结构,并对它们进行了红外光谱分析、元素分析和热稳定性分析,研究其结构特点。另外,我们对配合物1,2,4和5进行了PXRD、CD和二价非线性光学效应的表征,其中配合物1和2,配合物4和5的二阶非线性光学效应的数值分别为尿素的十分之一和五分之一。我们还研究了配合物1,2,4,5和6的荧光性能,结果表明配合物1,2,4和5有着相似的发射光谱,发的是紫光;配合物6发的是蓝光。  在本论文的研究过程中,我们发现溶剂、阴离子、反应温度和反应物的反应配比等合成条件会影响配合物的晶体质量和配合物的结构。在这7个配合物中,配合物1,2和3是一维银(Ⅰ)苯并咪唑线型链状结构,配合物4和5是一维银(Ⅰ)苯并咪唑螺旋链状结构。有趣的是,配合物1,3和4是由不同溶剂诱导产生的超分子异构体,配合物2和5也是一对超分子异构体。配合物6和7是三维空间网状结构,它们都含有孔道结构,其中配合物6是以Ag(Ⅰ)离子和S-Hdeotrz配体形成的四核簇为次级结构单元构成的三维网状结构,孔道构型为四边形结构;配合物7是以Cu(Ⅰ)离子和S-Hdeotrz配体形成的五核簇为次级结构单元构成的三维网状结构,孔道构型为六边形结构。
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