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本论文以具有腈基侧臂的三氮环衍生物TCMTACN和TCETACN为研究对象,对过渡金属调控下大环配体腈基侧臂的反应性进行了系统研究。我们发现腈基官能团在不同反应条件下可转化为相应的亚氨酸酯、酰胺以及羧酸官能团,并以具有上述侧臂官能团的三氮环衍生物为配体合成了8个新化合物,确定了其中5个化合物的晶体结构,以元素分析、电喷雾质谱、X-射线晶体结构分析等多种表征手段对配合物的组成与结构进行了研究,在此基础上还对相应的醇解、水解反应机理及影响因素进行了讨论。
本文涉及的另一类配体是以N原子为桥头原子的三脚架式配体,此类配体有望作为阴阳离子的合成受体。
主要工作如下:
一、在Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的调控下,大环配体TCMTACN的三条腈基侧臂可发生完全甲醇解并获得了相应的亚氨酸酯配合物,探讨了影响大环配体腈基侧臂甲醇解的因素。Schr(o)der等人已实现了Cu(Ⅱ)调控下大环配体TCMTACN一条或两条腈基侧臂的选择性醇解,我们在此基础上用Cu(Ⅱ)醋酸盐与配体TCMTACN反应实现了配体TCMTACN三条腈基侧臂的完全甲醇解,使TCMTACN腈基侧臂的甲醇解反应成为一个可控过程。
二、研究了Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)调控下配体TCMTACN和TCETACN的水解反应。证明在Cu(Ⅱ)调控下,TCMTACN可发生完全水解形成相应的酰胺配合物。通过分析水解产物的红外光谱,结合本课题组以前的工作基础,对影响三氮环衍生物腈基侧臂水解的重要因素进行了讨论。
三、研究了亚氨酸酯配体的Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)配合物在水体系中的水解,合成了四种相应的酰胺配合物和一种双核Cd(Ⅱ)的羧酸配合物,并运用元素分析、电喷雾质谱、χ—射线晶体结构分析等手段确定了它们的组成与结构。根据表征结果我们进一步讨论了第二类外层水解机理的可能性,并发现水解并非只停留在酰胺阶段,可以进一步水解到羧酸阶段。
四、合成了三脚架配体三[2-(4-羟基苯甲酰氧基)乙基]胺的盐酸盐,它可以通过氢键形成新颖的一维Z字形链状结构。