5四唑2乙酸）苯与Ba（Ⅱ）配合物的合成与表征[20200411153843]
摘 要
1，3-二（5-四唑-2-乙酸）苯[ph(tza)2=1,3-bis (tetrazolato-2- acetic acid)benzene]与BaCl2反应，合成了一个新的配合物[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O。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。[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O属三斜晶系，空间群Pī， a =9.251(3) Å，b =10.332(3) Å，c = 11.637(4) Å，α =101.386(5) (°)，β = 95.132(5) (°)，γ = 105.582(5) (°)。 在该配合物中，Ba (II)中心与来自三个ph(tza)2配体的三个氧原子、来自两个水分子的两个O原子配位，配位数为5，配位构型为变形的三角双锥。 每个ph(tza)2作为二齿配体通过两个羧基的两个氧原子与三个Ba (II)配位。通过ph(tza)2配体的桥联作用，[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O形成了一维结构。通过氢键作用，该配合物形成了三维的结构。另外，室温下研究了[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O固体的荧光性质，实验表明该配合物的荧光发射光谱来源于配体。
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关键字:Ba(II)ph(tzaH)2合成表征
目 录
1．前言1
1.1配位化学的研究进展概述1
1.2氮杂环羧酸类配合物的研究概述 4
1.3本课题的研究内容和意义10
2．实验部分12
2.1仪器和试剂12
2.1.1试剂12
2.1.2仪器12
2.2 配合物[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O的合成12
2.3晶体结构的测定13
3．结果和讨论14
3.1 制备14
3.2 配合物[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O的红外光谱分析16
3.3 配合物[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O的晶体结构16
3.4配合物[Ba(ph(tza)2)(H2O)2]•2H2O的荧光光谱分析19
4.小结21
参考文献22
致谢23 1.前言
1.1配位化学的研究进展概述
配位化学旧称络合物化学（Complex Chemistry）,是从无机化学发展出来的重要部分，它的主要的研究对象是配位化合物，简称配合物。所谓的配合物，就是由中心原子或离子和围绕在它周围的一组离子或分子所组成的化合物[1]。
配合物的发展已经有三百多年的历史了，国外文献最早记录的配合物是18世纪的普鲁士蓝（Prussian Blue）[2],是在1704年, 其化学结构是 FeIII4[FeII(CN)6]3。1798 年,法国塔索尔特(Tassert)进行了关于黄色氯化钴([Co(NH3)6]Cl3)的研究，他在CoCl2溶液中加入NH3•H2O 后没有得到Co(OH)3，而是得到了桔黄色结晶，起初认为是一种复合物(CoCl3•6NH3)，但他在该桔黄色结晶的溶液中加碱后得不 B到NH3,也检查不出 Co3+离子的存在,可见Co3+与NH3是紧密结合在一起的，而加AgNO3后却得到了AgCl沉淀,证明Cl-是游离的。塔索尔特的报道引起了一些化学家开始研究这类化合物[3]。
1893年，化学家维尔纳(Werner)，提出了现在常称之为维尔纳配体理论的学说，奠定了配位化学的理论基础，真正意义上的配位化学从此建立，正因为此项研究，使他荣获1913年的诺贝尔化学奖，成为配位化学的奠基第一人。
虽然在前人对于配位化学进行了不懈的研究，但是对于主价和副价的本质仍然无法解释清楚。1923年，英国化学家四奇维克(Sidgwiek)提出有效原子序数法，揭示了中心原子数和配位数的关系，解释了部分配合物的实验事实。直至1940年，美国化学家鲍林(Pauling)提出了著名的价键理论(VBT)，配合物成键本质才基本清楚。
1951年，Wilkinsen和Fisher合成出二茂铁夹心化合物，突破了传统配位化学的概念．并带动了金属有机化学的迅猛发展，从而获得1973年的诺贝尔奖[5]。
1953年，齐格勒和纳塔(Zieg1er—Natta)催化剂的发现极大地推动了烯烃聚合，特别是立体选择聚合反应及其相关的聚合物合成、件质方面的研究，从而获得了1963年的诺贝尔化学奖。到了 20世纪60年代德国化学家艾根(M．Eigen)和英国化学家波特(G．Porter)提出了溶液中金属配合物的生成机理而获得了1967年的诺贝尔化学奖。目前已有20多位科学家因从事与配位化学有关的研究而获得诺贝尔奖。随后，配位聚合物、分子簇合物等超分子化合物的出现。配位化学出现了蓬勃发展的局面[4]。
今天，配位化学飞速发展，并在各个领域中有着举足轻重的作用[6]：
1.1.1新型配合物的合成和结构
随着近代技术的发展，配位化学也进入了一个新的纪元，开辟了一个又一个合成配体的新途径。由于周期表中不同元素的反应性能差别远比有机化学中所遇到的要大得多，因而在合成方法中经常采用多种独特的方法和技术。除了传统的水相和固相反应方法外，目前广泛使用的高温高压水热合成、厌氧无水操作、离子束法和金属原子蒸气合成法等，并且所使用的设备都已达到商业化程度。
目前已制备了大量大环、笼状、簇状、夹心、包合、层状、非常氧化态和混合价化合物，以及非常配位数和各种罕见构型的配合物。
夹心化合物是一类结构特殊的化合物其中心金属原子位于两个环之间, 且与两个环上碳原子等距离。被戏称为“三明治”化合物(Sandwich Compound)。研究表明,金属离子与环通过强的大键进行结合。这类化合物是富电子的,能发生许多亲电子取代反应。现已合成出几乎所有过渡金属的环戊二烯基化合物及与环戊二烯基化合物类似的二苯铬和二环辛四烯基铀等。
以金属-金属键为特征的金属簇合物的研究因此得到了蓬勃的发展。目前已合成了含有50多个金属核的簇合物。考虑到已合成了几百万种以碳原子为骨架的有机化合物，不难设想以不同金属为核心的簇合物和多核配合物将会有多么宽广的前途。
1.1,2生物无机化学的崛起
虽然生命金属元素在生物体中的含量不足2% ,但对生物功能的影响极大。生物化学和无机化学相结合而产生的生物无机化学这门科学在20世纪70年代后得到了蓬勃的发展。X 射线衍射法是测定金属蛋白质的二、三和四级结构的有力武器。目前高分辨二维NMR方法被推崇为研究生物分子“溶液结构分析”的有力武器。
生物无机化学是最近十几年才发展起来的一门无机化学与生物化学之间的边缘学科,是近来自然科学中十分活跃的领域, 其研究范围很广,包括: 应用无机化学的理论原理和实验方法研究生物体中无机金属离子的行为,阐明金属离子和生物大分子形成的配合物的结构与生物功能的关系；研究如何应用这些原理和规律为人类利益服务。
1.1.3功能性配合物材料的开发
近年来，由于对具有特定功能的分子基材料的开发，化学家们对配位化合物的研究热情与日俱增。由于结构决定性质，因此，对功能性的配合物的结构，性质及其两者之间的关系也日益成为人们关注的焦点。但配合物的结构受很多因素的影响，如配体的结构与性质、金属离子的配位需求和特性、阴离子的几何构型及性质、溶剂、金属离子与配体的配比以及辅助配体等。通过改变这些影响因素，可能会得到不同形态的化合物结构类型。
通过根据配合物在溶液中的稳定性的差别,在一些领域中广泛应用到配合物，如湿法冶金、电镀、环境保护、萃取、海水化学、均相催化、分离分析和试剂改性等，并且都获得了一定的成绩。
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。
由于在近代技术中薄膜材料的重大意义和生物体系中膜结构的模拟, 以及组装分子器件的要求,胶体化学中的Langmuir- B ladgett拉膜方式得到广泛的应用。例如应用M n(Ⅱ)的脂肪酸得到的磁性膜可以研究二维磁性。这类所谓的分子电子器件有可能发展成为第六代电子计算机。
具有高技术意义的光、电、磁材料几乎都是由原子或离子所组成的纯无机材料。但已发现一系列由分子型化合物所组成的所谓分子材料(molecular- based materials) 具有特殊的光电性能。从目前“分子尺寸”的分子电子器件研究情况看来,兼具有无机和有机化合物的特性的配位化合物也许正孕育新的生长点。

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