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氮杂环配体具有与过渡金属离子的强配位能力,与d10电子组态的亚铜离子形成的配合物不仅具有多样的结构而且在光致发光,光降解,光催化,生物制药,吸附和多相催化等方面有着重要的应用。本论文用亚铜盐与三种不同类型的氮杂环配体2-(2’-吡啶基)苯并恶唑(2-PBO),2-(4’-吡啶基)苯并恶唑(4-PBO),2,2’-(1,4-丁基)双-1,3-苯并恶唑(BBO)和一种硫配体(SPPh3)反应,通过自然挥发,界面扩散,界面反应以及溶剂热法合成出了一个单核亚铜配合物,一个双核亚铜簇化合物和七个亚铜配位聚合物。应用元素分析、紫外-可见、红外和X-射线单晶衍射对配合物进行了表征,确定了其结构和组成。研究了配合物的电化学性质,固态荧光性质和生物活性。具体研究内容如下:1.使用碘化亚铜,溴化亚铜和硫氰酸亚铜与螯合氮杂环配体2-(2’-吡啶基)苯并恶唑(2-PBO),单齿氮杂环配体2-(4’-吡啶基)苯并恶唑(4-PBO),桥连氮杂环配体2,2’-(1,4-丁基)双-1,3-苯并恶唑(BBO)反应得到了一个双核亚铜簇化合物[Cu2(2-PBO)2(μ2-I)2]·MeCN(1)和三个亚铜配位聚合物[Cu(4-PBO)(μ3-I)]n(2),[Cu(4-PBO)(μ3-SCN)]n(3),[Cu(BBO)(μ2-Br)]n(4)。结构分析表明配合物1-4的中心亚铜离子均为四配位的稍微扭曲的四面体空间构型(τ4=0.872-0.942)。在卤化亚铜配合物中,卤素或拟卤离子不仅可以作为抗衡阴离子,而且还可以在亚铜离子配位点未饱和时作为配体参与配位。由于不同类型的氮杂环配体的配位模式不同,卤素或拟卤离子采用μ2或μ3的桥连模式协同配位。配合物1中,Cu???Cu距离为2.57?,远小于范德华半径2.80?,表明存在强的金属-金属键相互作用。配合物2中,存在两种不同的Cu???Cu距离,分别为2.718和2.884?,它们接近于范德华半径,表明存在弱的的金属-金属键相互作用。根据软硬酸碱理论,这可能是由于亚铜离子与碘离子的轨道相匹配导致了金属-金属键相互作用。配合物1-4的固态荧光性质研究发现配合物1,3和4有两个荧光发射峰,高能带的发射峰归属为金属-配体的电荷转移(MLCT[d10(Cu)→π*])和卤素-金属的电荷转移(XMCT),低能带的发射峰是由三重态发射引起的。然而,配合物2只出现了一个发射峰,这可归因于MLCT[d10(Cu)→π*]和XMCT。配合物1,3和4中存在μ2-X(X=I,Br,S),而配合物2中只含有μ3-I,导致了配合物1-4荧光性质的不同。通过循环伏安法对配合物1-4的电化学性质研究表明:配合物1-4均有一对不可逆的CuI/CuII氧化还原电对。配合物的自由基清除活性研究表明配合物1和4具有良好的羟基和超氧自由基清除活性,其中配合物1的活性最高,IC50值为(1.24±0.01)×10-7 M。2.使用具有多个配位结合点的桥连氮杂环配体2,2’-(1,4-丁基)双-1,3-苯并恶唑(BBO)和辅助配体三苯基硫膦(SPPh3)与亚铜盐反应得到四个亚铜配位聚合物{[Cu(BBO)1.5]PF6}n(5),{[Cu(CH3CN)2(BBO)]BF4}n(6),{[Cu(BBO)(SPPh3)]BF4}n(7),{[Cu(BBO)(SPPh3)]ClO4}n(8)和一个单核亚铜配合物{[Cu(SPPh3)3]PF6}2(9)。结构分析表明配位聚合物5,7和8和配合物9均为三配位,其中配位聚合物7和8是具有稍微扭曲的平面三角形空间构型的一维螺旋链状配位聚合物,而配合物5是具有轻微扭曲的平面三角形空间构型的二维平面配位聚合物。配合物9是空间构型为正三角形的单核亚铜配合物,其中含有两个化学等同晶体学不等同结构单元[Cu(SPPh3)3]PF6。配位聚合物6是四配位空间构型为扭曲的四面体(τ4=0.945)的一维Z字形链状配位聚合物。配合物5-9的固态荧光性质研究表明:与配体相比,配合物6-9的固态荧光发射光谱均出现一个峰,相比配体分别红移了58,89,47和70 nm,可归因于金属到配体的电荷转移(MLCT[d10(Cu)→π*])。配合物5中出现的两个发射峰是由π*-π跃迁(381 nm)和n-π*跃迁(401 nm)引起的。这可能是由于在配合物6,7和8中除了氮杂环配体配位以外辅助配体也参与了配位,增大了空间位阻,从而减少了能量的损失。上述结果表明辅助配体的配位能够调控亚铜配合物的结构和荧光性质。利用循环伏安法对配合物5-9的电化学性质研究发现配合物5-9中均有一对不可逆的CuI/CuII氧化还原电对。生物活性实验筛选出配合物7和8有优良的抗羟基自由基活性,而配合物6-9表现出良好的超氧自由基清除活性。