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具有D-π-A型结构的含咪唑基配合物的设计和光电性质研究

作　者: 田磊
导　师: 吴杰颖；田玉鹏
学　校: 安徽大学
专　业: 无机化学
关键词: D-p-A结构咪唑超分子配合物氢键非线性光学配位方式
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

含咪唑基配合物具有许多特殊的性能，在医药合成、选择性催化、分子离子识别、非线性光学等方面显示了诱人的应用前景。设计合成具有功能性的含咪唑基配体，通过巧妙的自组装形成具有多种功能性、结构新颖的超分子配合物，成为近年来超分子化合物研究领域内的热点之一。本文通过分子设计，合成了三种D-π-A型结构的有机配体，与过渡金属离子Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Co²⁺配位，组装出一系列具有光电功能性质的配合物。主要研究内容如下：1、合成了三种D-π-A型结构的功能性咪唑基衍生物配体L¹（1-{反式3-[4-（N，N-二乙氨基）苯乙烯基]苯）咪唑)、L²（1-{反式3-[4-（N，N-二己氨基）苯乙烯基]苯）咪唑)、L³（1-{反式3-[4-（N，N-二异辛氨基）苯乙烯基]苯）咪唑)，运用傅立叶变换红外光谱、质谱、元素分析、核磁共振谱等手段进行了表征。2、L¹与过渡金属盐反应，合成了一系列配合物CdCl₂L₂¹、CdBr₂L₂¹、CdI₂L₂¹、ZnI₂L₂¹、HgBr₂L₂¹、HgI₂L₂¹、CoL₄¹Cl₂、ZnL₆¹（PF₆）₂和CdL₆¹（PF₆）₂，其中，四种配合物（CdI₂L₂¹、HgI₂L₂¹、CoL₄¹Cl₂和HgBr₂L₂¹）用单晶X—射线衍射确定了结构。晶体结构表明金属离子采用四配位或六配位的模式，均属三斜晶系，P（?）空间群；配合物分子中卤原子直接参与配位。在配合物CdI₂L₂¹中，配合物分子间通过I原子与配体末端甲基上的氢原子间的氢键形成38元的超分子网格结构：HgI₂L₂¹配合物分子间通过I原子与配体末端亚甲基上的氢原子间的氢键形成34元的蝴蝶状结构；CoL₄¹Cl₂配合物分子间则通过C—H…Cl及C—H…π等氢键形成了超分子化合物；HgBr₂L₂¹配合物分子间存在C—H…π作用。3、测试了配体及配合物的TG、电子吸收光谱、单光子液体荧光和固体荧光、双光子荧光、电化学性质等。解释了线性光学和非线性光学性质，探讨了结构和性质之间的关系。研究结果表明氢键作用影响配合物的固态发光性质。在相同条件下测试了配体及系列配合物的双光子荧光，配体双光子响应不明显，而配合物有较强的双光子响应，我们认为可能是由于金属离子的诱导作用，使得分子内电荷跃迁更易进行，降低了基态与激发态间的能量间隙，从而有利于荧光的产生；采用双光子诱导荧光法测定样品的双光子吸收截面，结果显示该系列配合物都有较大的双光子吸收截面，有一定的应用价值。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章综述  9-27
  前言  9
  第一节含咪唑基配体的配位化合物的研究进展  9-22
    一.咪唑类化合物的生物活性与咪唑衍生物功能材料  9-11
    二.咪唑基超分子配位化合物的研究发展  11-18
    三.含咪唑基配合物的非线性光学材料  18-22
  第二节论文设计思想  22
  参考文献  22-27
第二章具有D-π-A结构的咪唑基配体及配合物的设计、合成和晶体结构  27-55
  引言  27-28
  第一节配体及配合物的合成与表征  28-34
    一.配体及配合物的合成  28-33
    二.结果与讨论  33-34
  第二节配体和配合物的表征  34-53
    一.红外光谱  34-36
    二.有机质谱和电喷雾质谱  36-37
    三.~1H-NMR谱  37-38
    四.单晶结构分析  38-53
  参考文献  53-55
第三章 D-π-A结构的咪唑基配体及配合物的光电性质研究  55-82
  一.热重分析  55-57
  二.咪唑基配体和配合物的线性光学性质研究  57-70
    1.线性吸收光谱  57-61
    2.单光子溶液荧光光谱  61-67
    3.单光子固体荧光  67-70
  三.咪唑基配体和配合物的非线性光学性质研究  70-77
  四.电化学性质研究  77-80
  本章小结  80
  参考文献  80-82
本文总结  82-83
硕士期间发表的文章  83-84
致谢  84

具有D-π-A型结构的含咪唑基配合物的设计和光电性质研究

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