近年来，利用原位反应通过水热合成法得到的桥联配体与金属离子配位可以得到高质量的单晶，所以四唑羧酸配体在配位化学领域也越来越占据重要地位。本论文讨论的是关于对吡啶四唑异丙酸的制备并让配体成功地与Sm（Ⅲ）金属离子进行配位。先使用原料4-氰基吡啶，制备出对吡啶四唑，再用对吡啶四唑和2-溴丙酸乙酯在丙酮溶液中反应，水解后便可以得到我们所需要的产物对吡啶四唑异丙酸（Hpytzipa），最后再和SmCl3·6H2O反应能够得到最终产物[Sm(pytzipa)3·(H2O)3] ·12H2O配合物。配合物[Sm(pytzipa)3·(H2O)3] ·12H2O主要晶体结构数据分子化学式C27H30N15O9Sm，空间群R3c:H，a=23.3100 (17)Å，b=23.3100 (17)Å，c=11.6003 (10)Å，α = 90°，β=90°，V=5458.6 (9)Å3，γ = 120°，Z=6。
目录
1. 前言 1
1.1配位化学的简介 1
1.1.1配位化学的应用 2
1.1.2配位化学配体的类型 5
1.2四唑类化合物的简介 6
1.2.1四唑类配合物的研究 7
1.2.2四唑类羧酸配合物的研究 7
2. 实验内容 12
2.1实验药品与仪器 12
2.1.1主要原料 12
2.1.2主要仪器 12
2.2对吡啶四唑异丙酸异丙酸的合成 13
2.2.1对吡啶四唑的合成 13
2.2.2对吡啶四唑异丙酸的合成 13
2.3配合物[Sm(pytzipa)3(H2O)3] 12H2O的合成 14
3. 实验结果与分析 15
3.1配合物[Sm(pytzipa)3(H2O)3] 12H2O的合成条件探究 15
3.2薄层色谱和固体熔点分析 17
3.3红外光谱分析 19
3.4晶体结构测定 21
3.5配合物[Sm(pytzipa)3(H2O)3] 12H2O晶体结构分析 23
4.小结 25
参考文献 26
致谢 27
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/> 前言
使有机、无机离子或分子作为配体，然后再和金属离子或者原子参与反应生成配位化合物，而配位化学正是研究这些配合物特点及其合成途径、成键方式的一门学科[12]。
1.1配位化学的简介
在历史记载中最早出现的的配位化合物是被人们用来当成颜料用的普鲁士蓝（K[Fe(CN)6]）（图1）。随后在1798年，法国的化学家Tassaert发现了一种稳定性非常强的配合物CoCl36NH3，它是由两种化合物CoCl3和6NH3合成，因为它的性质却与其组成成分不同，配位化学领域从此展现在人们眼前[34]。
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图1.普鲁士蓝的1/8晶胞图
随着配位化合物CoCl36NH3 的被发现，科学家们对此表示十分的关注，人们开始思考是否也可以利用别的物质来进行合成新型的配合物。在之后的一百多年里，人们进行了大量的实验研究，这就奠定了配位化学理论学说的基础。
通过总结以往经验并结合了大量实验事实，瑞士化学家韦尔那（Werner）在1893年的时候，是第一位提出了配位化学的配位理论和配位化合物正确化学式的化学家，打破传统化学键的概念，并且引进了副价概念，他认为配位化合物不仅仅只存在着主价，还存在着副价。这一结论清楚地让人们了解到了这类化合物为何会结构稳定，为配位化学的发展奠定了不可磨灭的理论基础，韦尔那正是因为提出配位化学配位理论而成为了这个领域的奠基人，并且在1913年的时候获得了诺贝尔化学奖[56]。
这之后，配位化学得到了飞速的发展。化学家Sidgwick在1923年的时候提出了著名的有效原子序数法则（EAN）这一理论，让人们了解到了配合物中配位数与中心原子电子数之间的关系。贝特(Bethe)在1929年提出了晶体场理论(CFT)，不仅仅考虑到了静电场理论还考虑到了中心原子的轨道分裂。范弗里克在1935年研究配合物化学键的时候就运用到了分子轨道理论，这一理论能够补充之前的晶体场理论的所存在的不足之处，两种理论的结合则是配位场理论(LFT)。而之后出现的价键理论（VBT）则是美国化学家鲍临(pauling)在1940年的时候所提出的，让人们明白了配合物的基态性质。而随后Wilkinsen和Fisher在1951的时候成功的合成了二茂铁夹心化合物[78]。
因为这些理论的发展与确立，人们对配位化合物有了新的认识，配位化合物也开始随之迅速发展。
1.1.1配位化学的应用
因为配位化学的发展前景令人惊叹，它开始不再仅仅局限于理论与实验，随着这些理论与实验的发展，配位化学开始被人们广泛应用于生活之中。由于无机的金属离子和有机的配体一起组合成了新的配位化合物，人们开始猜测配合物是不是可能会拥有无机化合物的一些特性，并且也可能拥有有机化合物的一些特性。人们又开始进行了大量的实验探究，根据金属离子的特性和有机配体的特性来合成所需要的新型配位化合物，让它们能够实实在在地运用到生活中。而接下来介绍的内容则是简要叙述了配位化合物在某些领域得到的应用。
(1) 配位化合物在生物方面的应用
生物体在新陈代谢的过程中酶的催化作用几乎应用到了所有的化学反应中，而这些酶大多是由1个或者多个微量的金属离子与生物高分子结合而成的配位化合物。如果失去金属离子，而酶的活性就会下降甚至于消失。再比如说存在于植物体中的叶绿素（图2）就是一种十分常见的配合物，它决定了植物的光合作用是否能够起效，至于它的核心组成成分则是金属离子镁和有机配体卟啉（图3），光合作用吸收可见光的调节就是是通过改变叶绿素分子中的卟啉环单键和双键所实现的。人们发现叶绿素溶液可以在光照下使得部分化合物被氧化或者被还原，所以开始人工制备了与之类似的配合物，使得某些化合物可以在光照下也能够被催化氧化还原[910]。
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图2.叶绿素a
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图3.卟啉
(2) 配位化合物在医药方面的应用
在中药配位化学领域中认为中药含有的有效成分是有机成分与微量元素组成的配位化合物。简单来说就比如单纯的芦丁对癌细胞是不存在破坏作用的，单纯的硫酸铜溶液对癌细胞也只有轻微的破坏作用，但是芦丁与硫酸铜溶液结合形成的配合物芦丁铜（图4）却对癌细胞的破坏有着非常强作用。所以说有着很多本身具有治疗作用的金属离子因为含有毒性或者含有刺激性，难以被人体所吸收，不能直接应用到临床医学中，但如果变成了配位化合物其毒性、刺激性便会下降，也会利于吸收。在临床医学上金属药物分子的合成与使用开始活跃起来。例如柠檬酸铁（图5）配合物可以用来治疗缺铁性贫血；铝碳酸镁配合物可以用来治疗胃痛；铂配合物有着很好的抗癌功能；硝酸银溶液有着很好的抗菌活性，配合物磺胺嘧啶银是被广泛应用于严重烧伤的抗菌剂。除却以上所举例的金属配合物，任有着不胜枚举的金属配合物被应用到医学领域之中，为了人们的身体健康作出了巨大的贡献[1112]。

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