紫晶类电荷转移化合物

分类号：

学校代码：11460

学号：07410537

南京晓庄学院本科生毕业论文

（或设计）

紫晶类电荷转移化合物的合成

A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction

所在系(院): 生物化工与环境工程学院

学生: 谢海燕

指导教师：段海宝

研究起止日期：二○一○年十一月至二○一一年五月

二○一一年五月

学位论文独创性声明

本人郑重声明：

1.坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。

2.本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。

3.本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。

4.本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究

成果。

5.其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。

作者签名：

日期：

紫晶类电荷转移化合物的合成

作者：谢海燕

指导老师：段海宝

摘要：金属二硫烯类分子固体因呈现出的独特的结构和光、电、磁等性质而被广泛的研究,在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而

影响这类分子固体的性质。我们通过长链烷基取代的紫晶盐与马来二腈基二硫烯钠盐的取代反应列获得了一系列新的紫晶类电荷转移化合物，并经红外光谱、紫外光谱、热重分析、等手段表征了其组成和结构。研究了紫晶类化合物的结构和性质并探讨该类化合物的结构与性质的关系。

关键词:：马来二腈基二硫烯(mnt)；电荷转移；合成

A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction

Abstract：Bis-1,2-dithiolene complexes of transition metals have been widely studied due to novel properties and application in the areas of conducting and magnetic materials, dyes, non-linear optics,

- catalysis and otherss. In theses compounds, the size and configuration of cations can adjust the N i(mnt)

2 anions stacking mode and overlaping patterns. In this paper, we have synthesis and characterization of a series of new charge transfer compounds by means of IR, UV, TG. The relationship between the structure and properties of theses compounds are explored.

Key words: Bis(maleonitriledithiolato)nickelate; Charge transfer; Synthesis

目录

1 前言 (1)

1.1 紫晶类配合物的研究现状 (1)

1.2 本论文的主要工作 (3)

2．实验部分 (3)

2.1 仪器及试剂 (3)

2.1.1主要仪器 (3)

2.1.2 主要试剂 (4)

2.2 配合物的合成 (4)

2.2.1 Na2mnt合成 (4)

2.2.2 阳离子的合成 (4)

2.2.2 Ni(mnt)2-阴离子的合成 (5)

3.配合物的表征 (5)

3.1配合物的红外光谱 (5)

3.2配合物的热重分析（TG）和差热分析（DTA） (7)

3.3配合物的紫外光谱分析 (8)

4. 结果和讨论 (9)

参考文献 (10)

文献综述 (13)

致谢词 (14)

1 前言

1.1紫晶类配合物的研究现状

分子材料是当前化学、物理和材料科学的研究热点之一。传统的无机材料是由金属、合金或金属氧化物等组成，而分子材料是由有机分子或金属有机分子(金属配合物)构成。由于构成有机分子的碳原子价键的多样性(碳原子有sp、sp2和sp3，等轨道杂化方式，因此碳原子彼此间或者碳原子与杂原子间可形成单键、双键和三键)、过渡金属离子配位几何的可变性(不同电子构型的过渡金属离子存在线型、平面正方形、四面体、四方锥、三角双锥、八面体、十二面体等配位模式)，分子材料具有传统的无机材料无法比拟的一些优点:特别适合于分子设计、易于进行分子剪裁，而且制备条件相对温和等按照材料的功能性要求，设计适的功能性质的分子构筑块，并在一定的化学反应条件下，实现各构筑块间在能量、分子几何等方面的最佳匹配，获得具有特定功能性质的分子集合体(分子设计)。通过对功能材料构筑块的分子结构的化学修饰，调变功能材料构筑块的分子结构和电子结构，使得材料的功能性质得到不断的优化，从而使材料功能性质满足实际应用的要求(分子剪裁)。自从1987年Nobel化学奖授予C.J.Pederson、D.J.cram和J一M.Lehn以来，化学的发展进入了一个全新的时代。发韧于C.J.Pederson对冠醚的基本性发现而分别由D.J.Cram和J一M.Lehn发展起来的主一客体化学、超分子化学的重要意义也因此被人们真正认识到。对以弱相互作用力键合起来的复杂有序具有特定功能的分子集合体，即超分子的研究，被称为‘超分子概念的化学’，它在材料科学、信息科学、生命科学等领域都具有重要的理论意义和广阔的应用前景。上世纪80年代末，应用超分子组装原理，设计合理的功能性质分子构筑块(磁性、导电、发光等)、定向合成具有特定功能性质的分子材料得到了迅猛发展。如设计、合成的具有分子磁双稳性的有机自由基化合物、过渡金属配位聚合物、通过分子间的兀…:堆积、氢键等弱相互作用力，控制组装得到了分子铁磁体。

应用超分子化学中的原理, 设计适当的超分子构筑块, 制备新型的分子基功能材料是当前化学、材料科学的研究热点。选择马来二睛基二硫烯(m n t) 过渡金属配阴离子[M (m n t) 2 ]n-和苄基吡啶衍生物阳离子[DBzPy ]+, 设计和制备了一系列离子对配合物, 系统地研究了它们的磁性、非线性光学性质等功能性。通过解析这一系列配合物的单晶结构,发现苄基吡啶衍生物阳离子的芳香环上的取代基的位置和性质对这类化合物的阴阳离子固态推积结构有强烈的影响,进一步影响配合物的磁、光等功能性。为了深入研究这类化合物的结构- 性质- 功能之间的关系, 为设计新型的分子基功能材料积累科学研究的数据,对配合物[DBzPy ] [M (m n t) 2 ] (M = Fe2+ ,N i3+ ; [DBzPy ]+ = 1- (4- 硝基苄基) - 吡啶阳离子, 1- (4- 硝基苄基- 喹啉阳离子) 中阳离子间的弱相互作用进行详细地研究。在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而