含N杂环配体配合物的设计合成及性质测定PPT课件

• 由柔性的烷基链连接的咪唑环能绕其间的碳碳单键任
意旋转，可以形成复杂的网格结构，这些网格结构大
多具有较大的孔洞、孔穴或管道，从而使得配合物具
有一定的分子识别能力，能笼合一些体积大的有机分
子作为客体分子，表现出特殊的包合现象。这种现象
可用于物质的分离提纯、催化及离子交换。另外，一
些配合物因具有特殊的磁学性质而可用作特殊磁性材
② 吡啶衍生物的配合物及三唑盐、1，4-二咪唑丁烷化合 物
制备方法：主要是通过扩散法、加热回流法、水热法、 溶剂热法的综合运用。
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(1)配合物[Cu2(L1)2(L2)]·4H2O 的晶体结构
两种Cu(II)离子均采取八面体的配位方式，被来自间苯二甲酸 的4个氧原子和来自1,4-二(1-咪唑基)丁烷的两个氮原子。四个氧 原子位于八面体的赤道面上，另外两个氮原子处在八面体的轴 线位置上
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Ni1由中性配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷和间苯二甲酸阴 离子连接成为较为直的1D链
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氢键使Ni1链为双层的结构
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Ni2虽然也是由1,4-二(1-咪唑基)丁烷和间苯二甲酸阴 离子链接起来，但是其较之Ni1链非常弯曲有些螺旋
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Ni2链则像是一层抱着另一层
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Ni1和Ni2链通过氢键连接为2D平面
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Cd3离子也被中性配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷和邻苯二甲 酸阴离子连接延伸形成1D的链状结构
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双链结构，且两条链之间距离太远只形成1D结构
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(3)配合物[Ni(L1)(L2)(H2O)3] 的晶体结构
2种晶体学上独立的Ni(II)离子，其中Ni1离子被来自两个中性 配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷的两个氮原子，一个间苯二甲酸阴 离子的一个氧原子和三个水分子的三个氧原子配位为六配位 的八面体构型；同样Ni2离子也为六配位的八面体构型。
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1D的链状聚合物通过氢键作用形成3D结构
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(4)配合物[Co2(L1)3(L3)(H2O)4]·10H2O4的晶体结构
Co(II)离子均采取八面体的配位方式，被来自均苯四甲酸的 羧基的一个氧原子，两个水分子提供的两氧原子和来自三个 中性配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷的三个氮原子配位。
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每个均苯四甲酸阴离子相对的羧基分别和两个钴离子配 位，两个钴离子又和两个1,4-二(1-咪唑基)丁烷配体形成 一个小环，六个钴离子形成一个大的环状单元
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通过均苯四甲酸及水分子之间的氢键作用形成2D平 面结构
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化合物中还含有水簇，及晶格水，通过透视图我们 发现，有无序水在小孔洞里面
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(6) 配合物[Cu(L1)2(H2O)2](NO3) 6 的晶体结构
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每个Zn(II)原子和两个四齿的均四酸相连，Zn∙∙∙Zn间的距 离是11.158 Å，形成一个16圆环
3种Cd(II)离子，其中Cd1和Cd2被来自中性配体1,4-二(1-咪唑
基)丁烷的两个N原子及邻苯二甲酸和一个水分子的五个O原子
配位，七配位，Cd3被来自中性配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷的两
个氮原子和来自两个水分子的两个氧原子及邻苯二甲酸的两个
氧原子配位，为六配位，是畸变的八面体构型
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Cd1和Cd2离子交替被中性配体1,4-二(1-咪唑基)丁烷和 邻苯二甲酸阴离子连接形成绞合的1D的链状结构
Cu(II)离子均采取八面体的配位方式，一个Cu(II)离 子被来自四个1,4-二(1-咪唑基)丁烷的四个氮原子和 两个水分子提供的两氧原子配位。
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两个铜离子通过两个1,4-二(1-咪唑基)丁烷配体连接 形成一个小环，且交替连接形成1D的链状结构
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通过硝酸根上的氧原子及水分子之间的分子间 O-H···O氢键作用形成3D结构
料。
3
2、实验部分
(1)含N杂环配体
① 1,4-二(1-咪唑基)丁烷的制备与表征 ② 1,2-二(1-咪唑基)乙烷的制备与表征
N H N
N a O H
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B r C H 24 B r D M S O
N N
NN
N H N
C l
C l N a O H
D M S O
N N
NN
4
(2)含N杂环配合物
① 1,4-二(1-咪唑基)丁烷与芳香类羧酸作为复合配体与过 渡金属形成的配合物
含N杂环配体配合物的设计、合成及性 质测定
1
答辩提纲
1、论文的选题背景及意义 2、实验部分 (1)含N杂环配体的合成
(2)含N杂环配合物的合成 3、科研成果和致谢
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1、论文的选题背景及意义
• 近年来含N杂环配体及其衍生物在配位化学领域的研究 越来越引起人们的广泛关注。
• 咪唑和1，2，4-三氮唑及它们的衍生物与其他配体一 起作为复合配体在合成新的配合物方面展现出了优良 的配位性能。
连接成二维网状结构。通过层间氢键N(2)−H(2′)···O(1)
的作用，该配合物沿着c轴的方向形成了三维超分子结
构
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(8)配合物[Zn2(bipy)2(btec)(H2O)2]n 2的晶体结构
配合物的分子结构中每个锌原子和两个2,2′-联吡啶上的N 原子，两个不同的均四酸上的羧基氧原子以及一个水分 的氧配位，形成一个五配位畸变的三角双锥结构
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Cu1和Cu2交替出现且通过1,4-二(1-咪唑基)丁烷和 间苯二甲酸阴离子连接为2D的平面结构
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其中四个铜离子形成一个环状单元（38）
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无序的的水分子存在环中
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通过分子间O-H ···O氢键将该2D平面聚合物连接 为3D网状超分子化合物
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(2)配合物[Cd3(L1)3(L4)3(H2O)3] 的晶体结构
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(7)配合物[Cd(C4H3N2O2)2(H2O)2 ] 的晶体结构
配合物 7 的分子中Cd离子处于六配位畸变的八面 体结构中， 该配合物由对称的两个咪唑羧酸分子， 2个水分子和一个Cd离子构成
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氢键作用：在配合物中存在着两种类型的氢键相互作用，
一种是由N(2)和配体咪唑羧酸上的O(1) 原子形成，另一
种是水分子上的O(3)和相邻水分子间的O形成分子间氢
键。
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离散的分子通过分子间氢键O(3)−H(2W)···O (1)#3 的作用沿着a轴形成一维链状结构
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π-π堆积作用：咪唑环间存在着很强的π-π
相互堆积作用使得该配合物扩展形成三维
超分子构架结构
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通过氢键O(3)−H(1W)···O(1)#把相邻的一维链沿着b轴