5(2吡嗪）四唑2乙酸与Dy(III)配合物的合成与表征[20200411153039]
摘 要
水热条件下，5-(2-吡嗪)四唑-2-乙酸[Hpztza = 5-(pyrazin-2-yl)tetrazole-2-acetic acid]与DyCl3·6H2O反应，合成了一个新的配合物[Dy (pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O。通过红外光谱和X-射线单晶衍射对这个新的配合物进行了表征。[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O属单斜晶系，空间群P21/c， a =10.540(2) Å，b =23.471(5) Å，c = 14.395(3) Å，α = 90.00(°)，β = 105.81(3) (°)，γ = 90.00(°)。 在该配合物中，Dy（III）与来自两个配体的三个羧基O原子和六个水分子的六个O原子配位，配位数为9， 配位构型为变形的单帽反四方棱柱。[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O为单核结构，通过氢键作用形成了三维的结构。另外，室温下研究了[Dy (pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O固体的荧光性质，实验表明它的荧光发射光谱来源于配体。
 *查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
关键字:Dy(III)Hpztza合成表征
目 录
1．前言1
1.1配位化学发展简史及其研究进展概述 1
1.1.1配合物的化学键理论和配合物结构单元间的结合力.2
1.1.2配位化学在不同领域中的应用.4
1.2氮杂环羧酸类配体配合物的研究概况5
1.3本课题研究的内容和意义..12
2．实验部分15
2.1仪器和试剂..15
2.1.1试剂15
2.1.2仪器..15
2.2 配合物[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O的合成16
2.3晶体结构的测定16
3．结果和讨论17
3.1 制备17
3.2配合物[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O红外分析.20
3.3配合物[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O的晶体结构.....20
3.4配合物[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O荧光性质.24
3.4.1 配体Hpztza的荧光光谱24
3.4.2 配合物[Dy(pztza) 2(H2O)6] pztza·3H2O的荧光光谱分析.25
4.小结27
参考文献28
致谢301．前言
1.1配位化学发展简史和研究进展概述
自从1893年瑞士化学家维尔纳(Werner)在德国《Journal of Inorganic Chemistry》上发了题为“对于无机化合物结构的贡献的配位化学方面的第一篇经典著作”之后, 配位化学作为无机化学的分支，发展极为迅速,成为了无机化学研究的主流[1]。较早之前的配位化学主要致力于研究以金属阳离子受体为中心(作为酸)和以含N、O、S、P等给体原子的配体(作为碱)而形成的所谓"Werner配合物"。
配位化学就是研究配位化合物（即我们所说的配合物）的组成、结构、性质及其反应内在规律的一门化学分支学科。它是建立在无机化学的基础上，发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等互相渗透的具有综合性的学科。而配位化学作为近代化学分支学科中发展最迅速的学科之一，它除了在其分子成键构型上有着深度的研究（包括配位场理论、晶体场理论，分子轨道理论以及价键理论等），而且在实际生活工作的应用成果也是不胜枚举（比如催化、储氢、吸附、磁学、光电功能性材料等方面）[2]。
虽然对配合物成键和反应性的解释始于19世纪中叶，但配合物的发现可追溯至16世纪。下面列出一些早期被发现的具有代表性的配合物：
1597年，Libavius（利巴威厄斯，德国物理学家和炼金术师）发现[Cu（NH3）4]2+
1704年，Diesbach（迪斯巴赫，德国颜料技师）发现KCN[Fe(CN)2][Fe(CN)3]、MⅠFeⅡ[FeⅢ(CN)6] ·H2O(M=Na、K、Rb)，称为普鲁士蓝。
1798年，Tassaert（塔萨尔特，普鲁士化学家）发现[Co(NH3)6]Cl3.
1825年，Zeise（蔡司，丹麦哥本哈根大学化学教授）发现了一种颜色是柠檬黄色的晶体K[PtCl3(C2H4)] ·H2O,被称为Zeise’s Salt（蔡司盐）、第一个金属有机化学物[3,4]
1888年，Mond发现了[Ni(CO)4]的合成方法。
自195l年后，二茂铁合成的成功，打破了传统无机化合物和有机化合物的界限，使得配位化学的发展进入了一个崭新的天地。20世纪60年代，M.Eigen研究快速反应取得了突破，提出了溶液中金属配合物生成的反应机理，M.Eigen与R.G.M.Norrish和G.Porter一起因研究快速化学反应方面的业绩而分享了1967年度诺贝尔化学奖。而在主-客体化学、分子识别以及生物体系中给体与受体之间相互作用等研究基础上发展起来的超分子化学，自20世纪80年代C.J.Pedersen、D.J.Cram和J.M.Lehn获得诺贝尔化学奖后得到了蓬勃发展。此外，福井谦一（K.Fukui）和R.Hoffmann也获得了1981年度诺贝尔化学奖因为他们在前沿分子轨道理论方面的卓越研究，H.Taube和R.A.Marcus分别因为在金属配合物的电子转移反应机理和溶液中电子传递理论研究中的贡献而分别获得1983年和1992年度诺贝尔化学奖，这些获奖的例子都表明了配位化学自20世纪80年代起在理论和反应机理研究方面取得了一系列重大进展[5]。
随着科学技术的发展,配合物固体材料优越性也普遍受到了科学家们的认可，因此配合物的应用也日益引人注目。尤其是已经有很多有机金属化合物的应用也已从作为均相催化剂而转向功能材料，通过一系列的加工，已逐渐进入了寻常百姓家。
1.1.1配合物的化学键理论和配合物结构单元间的结合力[6]
研究配位化合物中心原子和配体之间，结构单元之间的结合力本性是配位化学的基本任务之一。它关系到配合物的很多方面，比如：稳定性、反应动力学性质及许多其他物理、化学性质
A.价键理论
Ⅰ.共用电子对和有效原子序数（EAN）规则
1916年美国化学家路易斯（Lewis J N）提出：2个原子可以利用共享电子对的方式来完成其最外层电子的稳定构型。1923年西奇威客建立了EAN规则，提出了中心原子的电子数与其配位数之间的关系。规则表明：有效的原子序数（EAN）为中心原子的电子数加配体给予电子数之和，中心原子的稳定配合物的EAN应等于它紧后面的稀有气体原子序数。例如[Co(NH3)6]3+中心原子Co3+电子数为24，6个NH3提供电子数为12.配合物的EAN为36.即氪的原子序数。这个规则很好的解释了部分配合物形成的实质，特别是大多数羰基配合物和一些有机金属化合物，它们很好的符合上述的说法。也对了解配合物的化学性质和空间几何构型有一定的指导意义。
Ⅱ.鲍林价键理论
鲍林将配合物中路易斯和西奇威客的配体提供电子对概念推广并发展成了著名的金属-配体价键理论。它对有机化学中碳原子杂化轨道概念进行了进一步的扩展，认为配合物中的金属原子能形成杂化轨道，接受配体电子对，形成具有一定空间构型的稳定配合物。
B．配体场理论
价键理论虽然很成功，但在配合物的颜色及一些其他性质上常遇到无法解释的困难。有一些配合物，具有相同的中心原子，中心原子有相同的氧化态，仅配体不同，配合物的颜色就明显不同。因此，晶体场理论在阐述中心原子轨道和配体轨道重叠很少的配合物时是比较成功的。然而大量配合物中的配体受到金属离子的极化，配体轨道与中心原子轨道有较多的重叠，配体的电荷分布不同于晶体场理论假设的球对称点电荷分布方式，因此，晶体场理论是一种很粗的近似处理。
在晶体场理论的基础上，维持晶体场理论的假定和处理方法总体不变，考虑配体L的电子结构和金属离子M的共价相互作用，调整一些与金属离子的电子相互作用有关的晶体场参数，从而部分弥补了晶体场理论的缺陷，通常的，我们称之为配体场理论，配体场理论也被称为改进的晶体场理论。改进后的理论能更好地解释配位化合物的磁性和光谱。有时，我们并不严格区别晶体场理论和配体场理论，在叙述上也有把晶体场理论和分子轨道相结合的处理方法叫作配体场理论。

原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/6321.html