含n吡嗪羧酸配体及其金属化合物的构筑及表征【字数:9649】
目录
1.前言 1
1.1配位化学发展进程 1
1.2配体种类 2
1.2.1羧酸类配体 2
1.2.2 苯芳香羧酸类配体 3
1.2.3含氮羧酸类配体 3
1.3配位化合物的研究方法 4
1.3.1核磁共振波谱研究法 4
1.3.2红外光谱研究法 5
1.3.3 X射线结构分析法 5
1.4关于配位化合物化学键能理论 5
1.4.1晶体场理论 5
1.4.2分子轨道理论 5
1.5配合物的应用前景 6
1.5.1医药和生物方面 6
1.5.2 用于湿法冶金 8
1.5.3在材料方面的应用 8
1.6本课题的研究意义及内容 9
2.实验部分 10
2.1实验器材和药品 10
2.1.1实验所需药品如下 10
2.2实验所需的设备与仪器 10
2.2.1实验所需设备如下表 10
2.2.2实验所需仪器 11
2.3实验过程 11
2.3.1配体5(吡嗪4甲基)间苯二甲酸的合成 11
2.3.2具体操作如下: 11
2.3.3合成金属配合物的步骤 12
3. 结果与讨论 13
3.1配体5(吡嗪4甲基)间苯二甲酸的合成讨论 13
3.1.1核磁共振波谱研究法 13
3.1.2红外光谱研究法 15
3.2金属有机配合物的结果 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
与讨论 15
总结 19
参考文献 20
感谢 211.前言
配位化学在近年来已经取得了飞速的发展,已经成为化学中最重要的学科之一,在有机化学、分析化学、物理化学和生物化学等领域中渗透关联。配位化学是研究金属盐和其他配位体经过合成形成的一种配合物其中包括分子、生物大分子和超分子等以及其凝聚态的组成、这些的结构与性质、再合成过程中的化学反应及其规律和条件,这些的研究成果已经不断地应用在了催化工业、生物模拟过程、新型无机材料制备等多个有广泛应用前景的领域现代[1]。
配位化学应用领域在随着科技技术的进步以及科学家们不断地钻研下,特别在与材料科学和生命科学相结合的技术中探究出来的实验成果中,配位化学又一次处于核心位置。配位化学应用的可能性仍然在不断的发掘出来。如今,配位超化学也衍生出来成为快速发展的领域。
虽然配合物种类繁多,但是合成新型配合物和探究新型配合物的最佳合成方式是目前配位化学研究中最为重要也是最为基础的课题,具有特殊光电等功能性配合物、高选择性和高活性的金属有机催化剂、生物活性特征的模拟配合物、手性配合物都是当今研究热门的配合物[2]。其中,多羧酸配体具有配位能力强、离子结合能力强的特点,使得所得的晶体结构也多种多样。
1.1配位化学发展进程
19世纪中叶才开始对配合物成键与反应性有理论性的解释,但早在16世纪就已经发现了配合物。
在16世纪的1597年一个炼金术士利巴威厄斯发现了[Cu(NH3)4]2+;在接下来一百多年后,直到1704年迪斯巴赫作为德国颜料技师而发现了普鲁士蓝;在1798年,普鲁士化学家塔萨尔特发现了[Co(NH3)6]Cl3;1825年蔡司(丹麦哥本哈根大学化学教授)发现了一种柠檬黄色晶体K[PtCl3(C2H4)]H2O被称为蔡司盐、第一个金属有机化合物[3][4]。然而当时的理论并没有达到太高的水平,蔡司盐的发现无法用理论来解释,是典型的实验高于理论。直到1953年才由Chatt和Duncanson在Dewar提出Ag(I)C2H4配合物成键模式基础上给出DewarChattDuncanson金属烯烃配合作用的分子轨道假想模型[5]。
Werner是配位化学的创始人,当他只有27岁就提出了“Werner配位理论”,是配位化学研究的理论基础和指南。Werner在前人乔根森将原认为是二聚体的钴氨合物通过凝固点降低和电导率测定使得其化学式减半的基础上,通过自己不断探索与实验提出了六配位配合物的八面体结构。之后,又合成和拆分出含非手性双齿配体。
20世纪20年代,Lewis提出了Lewis酸碱理论。
20世纪40年代,Sidgwick通过对立体化学的研究提出了价层电子互斥理论,才引出了电子对配位的概念,后来由鲍林的价键理论作了进一步的阐明[2]。
20世纪50至60年代,金属催化剂不断的应用于石油化工,促进了金属有机化学的发展,并且成功将基础应用于实践当中。
20世纪70年代,配位化学理论渗透于生物科学中来研究生物体中无机金属离子,阐释了与生物大分子之间的关系。
20世纪80至90年代,材料与配位化学关系日益紧密,温室超导材料、高效能催化剂中占据重要位置。一些配位超分子也不断的深入。推动自然科学和社会生产的发展。
1.2配体种类
目前,已经合成的配体种类繁多,结构多样。本文中使用的是属于吡嗪羧酸类配体的5(吡嗪4甲基)间苯二甲酸。
1.2.1羧酸类配体
羧酸类配体与金属配位培养出来晶体的方法在几十年中发展已经趋向于成熟,种类繁多,所得的晶体性能也各式各样应用于生活中。
从常见的配体种类中,我们可以看出如果有机酸中引入N、S等一些杂原子,能使配体增加配位原子类型和配位方式,正因为这些杂原子的存在,增加了羧基上电子云的密度从而才能提高配位能力[6]。
如图所示,羧酸类配体根据不同的羧酸有不同的配位方式(图11)
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/83693.html
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