邻甲基苯甲酸锰(II)配合物的合成及性质表征【开题报告】

开题报告

应用化学

邻甲基苯甲酸锰(II)配合物的合成及性质表征

选题的背景与意义

多核锰配合物的研究近年来发展十分迅速，以1989年Wieghardt的综述文章中所列出的56 种多核锰配合物[1]为例，有42种是1986年后合成的，1980~1985年间和80年代以前各占7种，这主要和生物体中的许多活质分子（biomolecule）已被发现具有多核锰结构有关。

自从Werner在1893年提出配位理论以来，配位化学的发展已有118年的历史，到了21世纪，配位化学已远远超出无机化学的范围，正在形成一个新的二级化学学科，并且处于现代化学的中心地位，与有机化学、生物化学、材料化学以及结构化学等相关学科不断结合，开拓了许多全新的研究领域，特别是在新型功能配合物、有机金属化合物和生物无机配合物，以及配位超分子化合物方面的研究已经取得了丰硕的成果。目前配位化学可看作是在无机化学基础上发展起来的一个新的化学分支，各种新型配合物，或具有优异的分离分析性能，或具有独特的催化活性，或具有特殊的光、电、热、磁等性质，或具有仿生功能和治疗作用，因而具有广阔的开发和应用前景。

锰是人体的一个必需的微量元素，在一成年人身体内约有10–20 mg的锰，植物和许多细菌为保持本身的健康存在也需要少量锰。锰的价电子构型为3d54S2，由于其核外电子比较多，可以多种氧化态存在，而且通常具有高自旋的电子结构。其配位方式也多种多样，可以形成各种结构和性质的配合物，目前Mn配合物的研究主要集中在两个方面: (1) 锰在某些生物的氧化还原活性部位起着重要的作用。目前，已知的含锰金属酶有含锰超氧化物歧化酶(MnSOD)[2]、含锰过氧化氢酶(Mn Catalase)、含锰核糖核苷酸还原酶(MnRR)、绿色植物光系统II (PSⅡ)中的氧释放配合物(OEC)等。因此，模拟合成各种氧化态的、不同类型配体和不同核数锰的配合物，研究其结构、光谱等性质，这对于揭示生物体中锰酶的催化氧化还原过程将有重要意义，同时也丰富和发展了锰配位化学[3]；(2)多核锰配合物还常常表现出混合价状态，所以锰系列多核配合物是单分子磁体研究[4]的主要对象之一。因此，对多核锰配合物的合成探索与研究对于开发新型分子基磁性材料[5]、

新型光电功能材料以及新型催化材料等具有十分重要的意义，同时，这对人们寻找更好的模型化合物进行生物功能模拟也具有重要的研究价值。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：

1、通过查阅相关文献，通过总结和了解本科组前期锰配合物的合成方法。

2、合理地设计和利用溶液、水热等合成方法合成出新型结构的目标化合物。

3、通过X-单晶衍射测定晶体结构，红外分析、PXRD、热重分析方法对合成所得化合物进行结构和性质的测试和表征。

4、通过该过程的实验合成和数据处理工作的目标和能力，达到完成毕业论文。

三、研究的方法与技术路线：

1、合成：通过改变pH、溶剂、温度、第二配体等条件合成新型锰配合物。

2、利用溶液、水热等合成方法来培养单晶。

3、应用单晶X–射线衍射方法对目标化合物进行结构解析。

4、此外，再通过红外分析、PXRD、热重分析方法对物质作进一步了解。

四、研究的总体安排与进度：

2010.10–2010.11：熟悉论文形式、内容，选题，实验，并向指导教师询问

2010.12–2011.01：查阅相关文献资料，实验准备

2011.01–2011.03：设计合成路线，实验合成

2011.03–2011.04：整理实验数据，查阅文献，准备撰写毕业论文

2011.04–2011.05：完成毕业论文

五、主要参考文献：

[1]Cheng–Bing Ma, Chang–Neng Chen, Qiu–Tian Liu,* Dai-Zheng Liao, and Li–Cun Li, Eur. J. Inorg. Chem., 2008, 1865–1870

[2]Lu–Fang Ma, Li–Ya Wang,*Yao–Yu Wang,*Miao Du and Jian–Ge Wang, CrystEngComm., 2009, 11, 109–117

[3]Xiao–Ming Lu *, Pei–Zhou Li, Xiu–Teng Wang, Song Gao, Xiao–Jun Wang, Shuo Wang, Yu–Heng Deng,Yong–Jun Zhang, Lei Zhou, Polyhedron, 27, 2008, 2402–2408

[4]Wen-Guo wang, Feng Chen, Chang–Neng Chen, Qiu–Tian LIU, Chinese J. Struct. Chem. 2003, 22, 399–402

[5]Ying–Qun Yang, Chang–Hong Li, Wei Li, Yun–Fei Kuang, Chinese J. Struct. Chem. 2008, 27, 149–152