固相配位反应及配合物的性质表征

固相配位反应及配合物性质表征

摘要： 本实验研究的是固相反应和固相化合物的表征，在室温下将8-羟基喹啉与一水醋酸铜（物质的量比2：1），在研钵中充分研磨，发生固相配位反应。混合物颜色逐渐由蓝变绿最后变为黄绿色，并对配合物进行纯化。用元素分析、IR 、TG-DTA 对产物进行表征其测定结果表明：配合物的反应级数n=1，活化能2.159=a E kJ/mol ,频率因子19010123.7⨯=k ，速率系数310549.5-⨯=k 错误!未找到引用源。s -1，并有一个未成对电子。

关键词：8-羟基喹啉；醋酸铜；固相反应；表征

Abstract: This study is the solid-phase reaction and solid-phase compounds were characterized at room temperature will be eight one-hydroxyquinoline in acetic acid according to the molar ratio of 2:1 nickel-accurate weighing, grinding in a mortar fully occurred solid-solid state reaction. Mixture after the end of the color change, and to purify the complexes. By Su-analysis, IR, TG-DTA of the products were characterized. Their results showed that: complex reaction order n = 1, the activation energy 2.159=a E kJ/mol ,frequency factor 19010123.7⨯=k ,rate coefficient 310549.5-⨯=k 错误!未找到引用源。s -1 and has a pair of electron.

Keywords: 8-Quinolino1；Nicke1；Coordination compound ；Crystal structure

1.前言

1.1实验课程背景

近年来，金属配合物在催化、材料、生物活性等方面得到了广泛应用，因此关于该类化合物的研究引起了人们极大的兴趣。8-羟基喹啉及其衍生物以其分子刚性强、吸光系数大而被广泛用于制备金属有机配合物发光材料，其中8-羟基喹啉与铝形成的配合物是目前有机电致发光领域的典型代表。这类金属有机配合物以其易纯化、高稳定性、电致发光等特性成为制备高效率有机金属发光二极管的材料。[1]为了更好地了解8-羟基喹啉络合物的特性，在此选用乙酸镍和8-羟基喹啉反应，得到了8-羟基喹啉乙酸镍配合物。固相反应与液相反应有着本质的区别。相同的反应物，由于在固、液相反应过程中的反应机理不同，就有可能产生不同的反应产物。有关固相合成的研究工作，就有可能和成出在液相中不能合成或不易合成的化合物。8-羟基喹啉（Hoxine）具有较强的配位能力，是过渡金属离子反应及其配合物合成的研究工作显得十分重要。但前人的工作大都局限于液相反应。根据文献报道，在室温下将8-羟基喹啉与醋酸铜故乡混合搅拌，发生固相配位反应，用元素分析、IR、TG-DTA等对配合物进行表征。[2]

1.2研究意义和目的

室温或低温条件下的固相配位反应已经引起人们的重视。由于固相配位反应的热效应难以直接测定，所以有关固相合成配合物的热力学数据少见报道。8-羟基喹啉(Hoxine)的过渡金属配合物具有杀菌、灭虫等性质，因此，开展8-羟基喹啉与过渡金属离子反应的热化学究是很有意义的。通过本实验可以了解固相配位反应的基本特征，学会对配合物进行表征的方法和研究配合物的热分解动力学性质。[3]

1.3热分析

热分析是在程序控制温度的条件下，测量物质的性质随温度变化关系的技术，它包括质量、温度、焓、声、光、电、磁以及膨胀和机械性质等。按照第五届国际热分析会议提出热分析的定义：热分析在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术。

常用热分析法有：

（1）热重法（TG)：在程序控制温度下，测量物质的质量与温度的关系的技术。

（2）微商热重法（DTG)是热重曲线对时间或温度的一阶微商的方法。

（3）差热分析（DTA ）：在程序控温下，测量物质和参比物的温差与温度的关系的技术。

（4）差示扫描量热法（DSC ）：在程序控温下，测量输入到物质和参比物的功率差与温度的关系的技术。

（5）热机械分析（TMA ）：在程序控温下，测量物质在非振动负荷下的形变与温度的关系的技术。

（6）动态热机械分析（DMA ）：在程序控温下，测量物质在振动负荷下的动态模量和（或）力学损耗与温度的关系的技术。

另外还有：热膨胀法、逸出气检测（EGA)、逸出气检测（EGD)、热电学法、热光学法、热发生法、热传声法等。随着热分析技术的发展，常常采用多种技术的联用。其中以差热分析（DTA ）和热重分析（TG ）的历史最长，使用也最广泛；微分热重分析（DTG)和差示扫描量热法（DSC)近年来也得到较迅速的发展。

热分析技术是一种动态测量方法，有快速、简便和连续等优点，而且不少仪器已商品化。热分析方法属仪器分析法，它既与其他仪器分析法并驾齐驱，又与它们互相补充和印证。热分析技术在无机、有机、物化、催化、高分子材料、制药、生化、冶金、矿物、环保、地球化学等方面都有广泛应用。[4]

1.4磁化率

在外磁场的作用下，物质会被磁化产生附加磁感应强度，则物质内部的磁感应强度B 为：

B H B B B '+='+=00μ

式中0B 外磁场的磁感应强度；B '为物质磁化产生的附加磁感应强度；H 为外磁场强度；0μ为真空磁导率，0μ=4π*10-7N ·A -2。和的单位为T ，

1T=1N ·A -1·m -1=1Wb ·m -2=1V ·s ·m -2。外磁场强度H 的单位为N ·A -1。

物质的磁化可用磁化强度M 来表述，磁化强度M 的单为A ·m -1。M 也是一个矢量，它与磁场强度成正比：

H M χ=

式中χ称为磁化率，是物质的一种宏观磁性质，磁化率χ的单位为1。B '与M 的关系为：