本文主要研究了以2-氰基吡啶与叠氮化钠作为合成邻吡啶丙二酸的主要原料，然后再用DMF作为溶剂，选择氯化铵做为催化剂来反应先生成邻吡啶四唑，然后再加入溶剂无水碳酸钠、乙醇到得到的邻吡啶四唑中，与溴代丙二酸二乙酯反应，继而得到衍生物邻吡啶四唑丙二酸二乙酯，最后再将其水解得邻吡啶四唑丙二酸。再进一步以邻吡啶四唑丙二酸为配体与Sm（III）盐成功合成了配合物。利用X-射线单晶衍射仪对配合物进行表征，在晶体的制备条件、晶体结构、红外表征、荧光性质等方面做全面的分析。配合物的晶体结构数据分子组成C39H48N15O15Sm，空间群为Pa/ ，a=21.614(2)Å, b=21.614(2)Å, c=21.614 (2)Å, α=90° , β=90°, γ=90°, V=10097 (3)Å3, Z =8 ，R[a] =0.056, wR[b] =0.196。
目录
1.前言 5
1.1配位化学的简介 5
1.2 四唑类化合物简介 6
1.3 四唑类化合物的合成方法 6
1.4四唑类配合物的合成方法 7
1.5表征测定 8
1.6含能材料 8
1.7本课题组研究进展 10
1.8本文主要研究内容 11
2.以邻吡啶四唑丙二酸为配体构筑Sm（Ⅲ）配合物的合成、表征及其结构性质分析 12
2.1主要实验仪器和药品 12
2.2 配体邻吡啶四唑丙二酸的合成 13
2.3 配合物的合成 15
2.4晶体结构的测定 15
3.实验结果与讨论 18
3.1 配合物合成条件的影响因素 18
3.2 配合物合成方法的研究 18
3.3红外光谱分析 22
3.4 晶体结构 22
参考文献 25
致谢 28
1.前言
1.1配位化学的简介
配位化学的研究方向主要是金属原子或离子与无机、有机离子或分子相互反应形成配合物的特点、成键、结构、分类、反应以及应用。它与分析化学、有机化学、物理化学紧密相连，密不可分，同时也广泛应用于材料学、医学、生物学等各个方 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
面。
自普鲁士蓝被发现以来，不断地有科学家涌现出来，积极地探索并丰富着配位化学相关理论。CoCl36NH3的成功合成，标志了配位化学的开始；紧接着Alfred Werner的配位成键理论更是奠定了配位化学的理论基础，真正意义上创立了配位化学；后来Bethe的晶体场理论和Van Vleck的分子轨道学说[1]，更是将配位化学推上了新的台阶。
配位化学创立已来, 经过化学家们百年来不懈地努力，配位化学理论得到不断发展, 逐渐完善，使得配位化学得以迅速发展，成为无机化学研究中的主流。
1.2 四唑类化合物简介
四唑又称四氮唑，指在五元环(环戊二烯)中有4个位置的碳被氮原子取代;化学式CN4H2。金属离子和配体构成了配位化合物。金属离子可分为碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土金属。由于金属离子种类不多，因此配合物的种类多少主要取决于配体种类的多少。而在众多的有机配体中，四唑类及其衍生的配体因为具有多氮、高能、稳定、易引入羧酸基团等特点[2]，成为了很多学者的研究对象。四唑化合物在很多方面都有广泛的应用，例如：农业、生物化学、配位化学、药物、功能材料学、固体催化剂、药理学和摄影技术等。
四唑类化合物是一种高氮的五元杂环类配体，且具有芳香性，分子式为CH2N4，其多氮富电子的共轭体系使四唑类化合物具有丰富的配位模式，更便于和金属盐形成配位化合物[35] 。其结构式上的H易被羧酸基团取代，能够和金属盐进行更好的配位。
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图1 四唑结构式
1.3 四唑类化合物的合成方法
近年来，随着科学家们的不断研究，各种各样的合成方法也不断地被发掘出来。其主要有三种不同的合成方法：
（1）合成1取代四唑类化合物
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（2）合成5取代四唑类化合物
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合成其他四唑类化合物
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其中，方法（2）里的第(个合成思路是在四唑类化合物的合成中是比较常用的，同时也是本课题中合成配体邻吡啶四唑丙二酸所用的方法。
1.4四唑类配合物的合成方法
配合物的合成方法主要有扩散法、溶剂挥发法、水热法、双相合成法和电化学合成法。而我们采用的主要是溶剂挥发法和水热法。
扩散法分为气相扩散法、液相扩散法和凝胶扩散法[610]。气相扩散法主要适用于互溶但沸点差异比较大的溶剂，而且配合物在溶剂中的溶解度还要比较小，否则不容易于析出晶体；液相扩散法主要适用于密度差异比较大的溶剂，利用金属盐和配体在溶剂中的分层现象，缓慢生成晶体；而凝胶扩散法主要适用于反应速度快，且易生成沉淀的情况[1114]。
溶剂挥发法主要是将金属盐与配体按照一定的比例混合溶解在易于挥发的溶剂中（如：甲醇、乙醇、NN二甲基甲酰胺等），然后再转入到干净的小瓶子里，用保鲜膜封起来，扎几个小洞使其慢慢挥发，等待几天，等其析出晶体。
而水热法分为高压釜水热法和玻璃管水热法[15]。我们主要采用的是高压釜水热法。将金属盐和配体混合溶解于高压釜中，拧紧釜将其放入烘箱，120℃烧两天，程序降温，使其析出晶体；而玻璃管水热是将金属盐和配体的混合溶液一起加入到一根一端封口的玻璃管中，然后抽真空，用酒精灯封口，放于烘箱中140℃反应，该方法易形成晶体，但由于玻璃管的易碎使得其具有一定的操作难度和危险性。
溶剂挥发法和水热法都是我们实验室的常用方法，操作简单，简单易行。
1.5表征测定
1.5.1 红外光谱
红外光谱又称分子振动光谱。它是指分子能够有选择的去吸收某些波长的红外线，从而引起分子跃迁，通过检测红外线被吸收的情况以此来得到物质的红外吸收光谱[1620]。
原理：分子内部原子间的相对振动和分子转动
条件：①电磁波能量与分子量能级差相等
②红外光与分子之间有偶合作用
仪器：傅里叶红外光谱仪
原理：双光束干涉仪、傅里叶变换运算

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