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钼、铜、砷多金属氧酸盐超分子配合物的合成、晶体结构及性质的研究

作　者: 刘建湘
导　师: 蔡铁军
学　校: 湖南科技大学
专　业: 有机化学
关键词: 多金属氧酸盐 超分子 配合物 晶体结构 邻菲啰啉 2-氨基吡啶
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


采用水热合成技术合成了四个超分子配合物晶体（其中三个为新的超分子配合物和一个已有晶体结构报道而未作晶体结构表征的超分子配合物）。借助单晶X-射线衍射方法对目标配合物进行结构解析,并利用荧光、红外光谱、热分析等对它们进行表征。1、利用邻菲啰啉、钼酸钠、溴化铜在水热条件下合成了超分子配合物Cu（phen）2Mo4O13,利用邻菲啰啉、钼酸在水热条件下合成了超分子配合物[Mo（Ⅳ）Mo2（Ⅴ）O7]（Phen）。晶体结果解析表明,配合物Cu（phen）2Mo4O13结晶为单斜晶系,P2（1）/c空间群,晶胞参数:a=10.4973（5）（?）,b=12.0938（6）（?）,c=21.9680（11）（?）β=97.96（0）,V=2762.04（45）（?）3,Z=4.R1=0.0263,WR1=0.0662独立点的WR=0.0646配合物[Mo（Ⅳ）Mo2（Ⅴ）O7]（Phen）结晶为单斜晶系,P2（1）/c空间群,晶胞参数:a=7.8656（3）（?）,b=21.1320（7）（?）,c=9.4593（4）（?）,β=112.89（0）,V=1448.51（123）（?）3,a/b=0.3722 b/c=2.2340c/a=1.2026 Z=7。两个配合物都是依靠π-π堆积作用形成超分子化合物。荧光分析表明,配合物Cu（phen）2Mo4O13当用280nm的光激发时,在289nm处有一个弱的发射峰,在398nm处有一个强的发射峰。配合物[Mo（Ⅳ）Mo2（Ⅴ）O7]（Phen）,当用300nm的光激发时在在397nm处有一发射峰。两个配合物都具有较高的热稳定性。2、利用砷酸三钠、五水硫酸铜和邻菲啰啉合成了超分子配合物Cu4（phen）2As6O16（H2O）14晶体结构解析表明,该配合物结晶为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数:a=8.5794（9）（?）,b=10.0961（9）（?）,c=12.6883（12）（?）α=86.243（2）β=83.642。（2）,γ=67.7510（10） V=1010.63（17）（?）3 Z=1,R1=0.0578,WR1=0.1034 R2=0.0337 WR2=0.0996独立点的WR=0.3264,该配合物是通过π-π堆积作用形成超分子化合物。当用320nm的光激发时,在398nm处有一很强的发射峰。配合物具有较高的热稳定性。3、利用五氧化二砷、钼酸钠和2-氨基吡啶在水热条件下合成了超分子配合物（C5H7N2）3AsMo12O40·5H2O,该配合物结晶为单斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=13.153（3）（?）,b=22.072（4）（?）,c=21.758（4）（?）,β=116.25（1）。V=5665.07（3080）（?）3,a/b=0.5959 b/c=1.0144 c/a=1.1.6542 Z=4 R1=0.2814,WR1=0.3951 R2=0.0823 WR2=0.02581该配合物是通过N-H…N氢键作用联结形成三维超分子结构。配合物的热稳定性比较低。配合物对消除甲醇和丙酮具有很好的光催化效果。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-30
  1.1 多金属氧酸盐  11-17
    1.1.1 多金属氧酸盐简介  11-13
    1.1.2 多金属氧酸盐合成方法研究发展  13-15
    1.1.3 多酸化合物的应用  15-17
      1.1.3.1 多酸化合物在催化的应用  15-16
      1.1.3.2 多酸化合物在药物化学的应用  16-17
      1.1.3.3 多酸化合物的分子材料  17
  1.2 基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化材料的研究  17-21
    1.2.1 多金属氧酸盐电荷转移配合物  18-20
    1.2.2 有机基团直接键合到多酸骨架上的配合物  20-21
    1.2.3 与第二金属中心配位,再连接到多酸骨架上的配合物  21
  1.3 超分子化学  21-26
  1.4 邻菲啰啉,氨基吡啶配合物的研究现状  26-27
  1.5 选题依据和研究目的  27-28
  1.6 主要试剂和仪器  28-30
    1.6.1 主要试剂  28-29
    1.6.2 主要仪器  29-30
第二章 钼、铜多金属氧酸盐超分子化合物的合成和性质研究  30-47
  2.1 引言  30
  2.2 实验部分  30-36
    2.2.1 配合物的合成  31
      2.2.1.1 配合物Cu(phen)_2Mo_4O_(13)的合成  31
      2.2.1.2 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7 Phen]的合成  31
    2.2.2 晶体结构的测定  31-36
      2.2.2.1 配合物Cu(phen)_2Mo_4O_(13)晶体结构的测定  31-34
      2.2.2.2 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7 Phen]的晶体测定  34-36
  2.3 结果与讨论  36-47
    2.3.1 配合物 Cu(phen)_2Mo_4O_(13)的结构描述  36-40
    2.3.2 配合物的红外光谱分析  40-42
      2.3.2.1 配合物Cu(phen)2M04013的红外光谱分析  40-41
      2.3.2.2 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7 Phen]的红外分析  41-42
    2.3.3 配合物的荧光分析  42-44
      2.3.3.1 配合物Cu(phen)_2Mo_4O_(13)的荧光分析  42-43
      2.3.3.2 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7 Phen]的荧光分析  43-44
    2.3.4 配合物的差热-热重分析  44-45
      2.3.4.1 配合物Cu(phen)_2Mo_4O_(13)差热-热重分析  44
      2.3.4.2 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7](Phen)的差热-热重分析  44-45
    2.3.5 配合物[Mo(Ⅳ)Mo_2(Ⅴ)O_7 Phen]的磁性研究  45-47
第三章 铜、砷杂多酸盐超分子配合物的合成表征及晶体结构研究  47-56
  3.1 引言  47
  3.2 实验部分  47-51
    3.2.1 合成配合物  47
    3.2.2 晶体结构的测定  47-51
  3.3 结果与讨论  51-56
    3.3.1 配合物的结构描述  51-52
    3.3.2 配合物的Cu_4(phen)_2As_6O_(16)(H_2O)_(14)的红外分析  52-53
    3.3.3 配合物的荧光分析  53-54
    3.3.4 配合物的(Cu_4(phen)_2As_6O_(16)(H_2O)_(14)的差热热重分析  54-56
第四章 砷钼杂多酸配合物的合成表征及催化性能的研究  56-73
  4.1 引言  56-57
  4.2 实验部分  57-62
    4.2.1 合成配合物  57
    4.2.2 晶体结构的测定  57-62
  4.3 结果与讨论  62-66
    4.3.1 配合物的结构描述  62-65
    4.3.2 配合物(C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O的红外分析  65
    4.3.3 配合物的差热热重分析  65-66
  4.4 配合物光催化性能的研究  66-73
    4.4.1 配合物光催化消除丙酮的研究  68-70
      4.4.1.1 TiO_2光催化消除丙酮  68
      4.4.1.2 C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O光催化消除丙酮  68-69
      4.4.1.3 C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O/TiO_2光催化消除丙酮  69-70
    4.4.2 配合物催化甲醇的研究  70-73
      4.4.2.1 TiO_2光催化消除甲醇  70-71
      4.4.2.2 C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O光催化消除甲醇  71
      4.4.2.3 C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O/TiO_2光催化消除  71-73
第五章 总结  73-75
参考文献  75-81
硕士期间发表论文  81-82
致谢  82

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
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