论文部分内容阅读
本文对苯并咪唑类半刚性配体的金属配合物的合成、晶体结构、谱学等方面进行了研究。共设计合成了六个含5，6-二甲氧基或2-甲基苯并咪唑类半刚性配体：
(1)1，4-二((5，6-二甲氧基苯并咪唑基-1-)甲基)苯，L1
(2)1,1—(2，3，5，6-四甲基-1，4-亚苯基)二(亚甲基)二(5，6-二甲氧基苯并咪唑)，L2
(3)1,1—(2，4，6-三甲基-1，3-亚苯基)二(亚甲基)=(5，6-二甲氧基苯并咪唑)，L3
(4)4，4’—二((2-甲基苯并咪唑基-1-)甲基)联苯，L4
(5)1，4-二((2-甲基苯并咪唑基-1-)甲基)苯，L5
(6)1,1—(2，4，6-三甲基-1，3-亚苯基)二(亚甲基)二(2-甲基苯并咪唑)，L6
所有的配体均用核磁共振氢谱、元素分析、红外光谱以及质谱进行了表征。并使用配体L1，L4，L5，L6与不同的金属盐进行自组装得到了七个可测单晶结构的配位化合物：
(1)[Hg2Ll2Br4]·3DMF
(2)[Cd2L42I4]·2DMF
(3)[Ag2L52(CF3CO2)2]·4DMF
(4)[Ag2L52(ClO4)2]·4DMF
(5)[Ag2L52(BF4)2]·4DMF
(6){[CoL5(NO3)2]·DMF·2H2O}n
(7)[Hg2L62Cl2]·2CH3COCH3
通过X—射线单晶衍射测定这些配合物的晶体结构，对配合物的结构进行分析。同时本文利用X—射线粉末衍射、红外光谱、热重分析等测试表征手段对配合物进行测试和表征。主要结果如下：
1.在配体的苯并咪唑基和中间间隔基团之间引入亚甲基使得配体具有不同的构型，从而使得配合物产生不同的结构。其中配合物1～5和7为零维分子环结构，配合物6为一维螺旋链结构。分子环结构的配合物1～5均通过π—π堆积作用而形成无限网络状结构；配合物7存在着弱的C—H…π的堆积作用；配合物6的一维链之间同样存在π—π堆积作用，且它的左手螺旋链和右手螺旋链均等交替分布，形成外消旋结构。
2.配合物3、4、5、6使用的是相同的配体L5，但配合物6的结构模型与配合物3、4、5不同，可能的原因是配合物6中的Co原子的配位数比配合物3、4、5中的Ag原子高，从而形成了不同的结构模型。但具体的原因需要进一步的研究和探讨。
3.因配合物里面存在溶剂分子，故它们存在一定的潜在溶剂占有率，其中配合物1、3、4、5的潜在溶剂占有率较高(30％以上)，但研究配合物的堆积图发现，仅有配合物3、4、5存在分子环内的孔洞。通过热重分析发现配合物溶剂分子失去后还存在一定的热稳定性，因此配合物3、4、5具有潜在的吸附性能。
4.在苯并咪唑基团上引入甲基或甲氧基修饰，确实可以增加配体的溶解度，而且在苯并咪唑环5，6-二甲氧基的引入比在2-甲基的引入的溶解度更好。但由于5，6-二甲氧基苯并咪唑的合成比较困难，使得配体L1～L3的产率不高，且纯度也一般，不容易与金属盐自组装形成可测单晶的配合物，其中配体L2，L3并没能与过渡金属盐合成出可以用于X—射线单晶衍射仪测定的单晶，这可能与配体的纯度有关，也可能是中间间隔基团甲基的引入使得位阻效应增大。
5.配体中间间隔基团的选择对配体的溶解度也有一定影响，间隔基团上有取代基会降低配体的溶解度，但取代基的存在可以相应的调控配体在形成配合物的构型。