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双四唑金属配合物合成、结构及其对高氯酸铵的热分解催化作用

作　者: 王伟涛
导　师: 高胜利；陈三平
学　校: 西北大学
专　业: 无机化学
关键词: 四唑 配合物结构 高氯酸铵 热分解
分类号: O621.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 144次
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内容摘要


四唑属富氮且稳定性较好的化合物,.是目前研究较多的高能钝感含能材料。杂环中的四个氮原子均可提供配位点,配合物赋有多种配位模式,从而使其成为制备含能配合物的一类重要配体。本论文以5,5’-氨基双四唑和5,5’-偶氮双四唑为配体,以金属铅、过渡金属及镧系金属为中心金属,用溶液法和溶剂热法合成了十七种含能配合物,利用元素分析、红外、X-射线单晶衍射、TG和DSC技术研究了它们的组成、结构及热稳定性等性质。研究发现,双四唑配体在配合物中表现出了丰富的配位模式,并且在本论文中出现了未见文献报道的三种配位模式：μ3-1,1’：3：3’,μ3-1,1’：3：4’,μ3-1,1’：4：4’；配合物的热稳定性较好,配合物[Co(bta)(en)2][NO3](4)和[Cu(bta)(en)]n(5)可以在280℃之前稳定存在。通过DSC技术研究了配合物对高氯酸铵(AP)的热分解的影响。利用四种不同的升温速率下的配合物与AP组成的二元混合体系的DSC曲线,用Kissinger法计算了其热分解参数。通过对比不同二元混合体系与AP的表观活化能、指前因子与分解峰温,并与配合物的结构及配合物中的金属离子关联,研究发现,具有复杂三维结构的配合物比简单零维结构的配合物有较好的催化效果；氨基双四唑的配合物中,铅配合物的催化性能较钴和铜的催化性能好；不同的镧系金属的双四唑配合物的催化效果类似。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-27
  1.1 高氯酸铵(AP)  11
  1.2 AP的热分解特性及催化现状  11-13
    1.2.1 AP的热分解特性  11-12
    1.2.2 AP的催化研究现状  12-13
  1.3 含能配合物  13
  1.4 四唑类含能配合物催化研究进展  13-14
  1.5 双四唑的配位化学  14-18
  1.6 本课题的选题意义与研究思路  18-20
    1.6.1 选题意义  18-19
    1.6.2 研究思路和内容  19-20
  实验方案图  20-21
  参考文献  21-27
第二章 铅双四唑配合物的合成、结构及性质表征  27-45
  2.1 仪器和试剂  27-28
    2.1.1 试剂  27
    2.1.2 仪器  27-28
  2.2 合成  28-30
    2.2.1 配体合成  28-29
    2.2.2 配合物[Pb(bta)_2(H_2O)2]_n(1)的合成  29
    2.2.3 配合物[Pb_2(bta)_2(en)_2]·4H_2O(1·en)的合成  29
    2.2.4 配合物[Pb_2(bta)_2(bpy)_2](1·bpy)的合成  29-30
    2.2.5 配合物[Pb_2(bta)_2(phen)_2]·2H_2O(1·phen)的合成  30
  2.3 配合物的晶体结构解析  30-32
  2.4 配合物的晶体结构分析  32-37
    2.4.1 配合物1的结构  32-33
    2.4.2 配合物1·en的结构  33-34
    2.4.3 配合物1·bpy的结构  34-36
    2.4.4 配合物1·phen的结构  36-37
  2.5 结构小结  37-38
  2.6 配合物的热稳定性  38-41
    2.6.1 配合物[Pb(bta)_2(H_2O)2]_n(1)的热稳定性  38-39
    2.6.2 配合物[Pb_2(bta)_2(en)_2]·4H_2O(1·en)的热稳定性  39-40
    2.6.3 配合物[Pb_2(bta)_2(bpy)_2](1·bpy)的热稳定性  40
    2.6.4 配合物[Pb_2(bta)_2(phen)_2]·2H_2O(1·phen)的热稳定性  40-41
  2.7 配合物的荧光光谱图  41
  2.8 小结  41-43
  参考文献  43-45
第三章 过渡金属双四唑配合物的合成、结构及性质表征  45-65
  3.1 试剂和仪器  45
    3.1.1 试剂  45
    3.1.2 仪器  45
  3.2 合成  45-48
    3.2.1 配合物Co(Hbta)_2(H_2O)2·H_2O(2)合成  45-46
    3.2.2 配合物[Co_9(bta)_(12)(H_2O)_(10)]_n·[22H_20]_n (3)合成  46-47
    3.2.3 配合物[Co(bta)(en)_2][NO_3](4)合成  47-48
    3.2.4 配合物[Cu(bta)(en)]_n(5)合成  48
    3.2.5 配合物Zn(bta)(bpy)_2·6H_2O(6)合成  48
  3.3 合成讨论  48-50
    3.3.1 Co(Hbta)_2(H_2O)2·H_2O(2)  48-49
    3.3.2 [Co_9(bta)_(12)(H_20)_(10)]_n·[22H_2O]_n(3)  49-50
    3.3.3 [Cu(bta)(en)]_n(5)  50
  3.4 配合物的晶体结构解析  50-52
  3.5 配合物的晶体结构分析  52-57
    3.5.1 配合物Co(Hbta)_2(H_2O)2·2H_2O(2)的结构  52
    3.5.2 配合物[Co_9(bta)_(12)(H_2O)_(10)]_n·[22H_20]_n(3)的结构  52-54
    3.5.3 配合物[Co(bta)(en)_2][NO_3](4)的结构  54-55
    3.5.4 配合物[Cu(bta)(en)]_n(5)的结构  55-56
    3.5.5 配合物Zn(bta)(bpy)_2·6H_2O(6)的结构  56-57
  3.6 配合物的热稳定性  57-60
    3.6.1 配合物2的热稳定性  57-58
    3.6.2 配合物3的热稳定性  58-59
    3.6.3 配合物4的热稳定性  59
    3.6.4 配合物5的热稳定性  59-60
    3.6.5 配合物6的热稳定性  60
  3.7 小结  60-62
  参考文献  62-65
第四章 镧系金属双四唑配合物的合成、结构及性质表征  65-82
  4.1 试剂和仪器  65
    4.1.1 试剂  65
    4.1.2 仪器  65
  4.2 合成  65-67
    4.2.1 配合物[Nd(bta)_2(H_2O)_4][Nd(bta)(H_2O)_6]·5H_2O(7)合成  65-66
    4.2.2 配合物[Nd(ox)(Hbta)(H_2O)3]_n(8)合成  66
    4.2.3 配合物Nd(bta)(phen)_2(NO_3)(H_2O)(9)合成  66
    4.2.4 配合物Sm(bta)(phen)_2(NO_3)(H_2O)(10)合成  66
    4.2.5 配合物[Gd(bta)_2(H_2O)_4][Gd(bta)(phen)(H_2O)_4]·4(phen)·9(H_2O) (11)合成  66
    4.2.6 配合物La_2(AT)_2(CO_3)(H_2O)_8·H_2O(12)合成  66-67
    4.2.7 配合物Pr_2(AT)_2(CO_3)(H_2O)_8·H_2O(13)合成  67
    4.2.8 配合物Nd_2(AT)_2(CO_3)(H_2O)_8·H_2O(14)合成  67
  4.3 合成讨论  67-68
    4.3.1 [Nd(ox)(Hbta)(H_2O)3]_n(8)  67
    4.3.2 Ln_2(AT)_2(CO_3)(H_2O)_8·H_2O(Ln=La、Pr、Nd)  67-68
  4.4 配合物的晶体结构解析  68-71
  4.5 配合物的晶体结构分析  71-76
    4.5.1 配合物[Nd(bta)_2(H_2O)_4][Nd(bta)(H_2O)_6]·5H_2O(7)的结构  71
    4.5.2 配合物[Nd(ox)(Hbta)(H_2O)_3]_n(8)的结构  71-72
    4.5.3 配合物Ln(bta)(phen)_2(NO_3)(H_2O)(Ln=Nd、Sm)(9、10)的结构  72-73
    4.5.4 配合物[Gd(bta)_2(H_2O)_4][Gd(bta)(phen)(H_2O)_4]·4(phen)·9(H_20) (11)的结构  73-75
    4.5.5 配合物Ln_2(AT)_2(CO_3)(H_2O)_8·H_20(Ln=La、Pr、Nd)(12、13、14)的结构  75-76
  4.6 配合物的热稳定性  76-78
    4.6.1 配合物7的热稳定性  76
    4.6.2 配合物8的热稳定性  76-77
    4.6.3 配合物9和10的热稳定性  77
    4.6.4 配合物11的热稳定性  77-78
    4.6.5 配合物12、13、14的热稳定性  78
  4.7 小结  78-80
  参考文献  80-82
第五章 双四唑配合物对AP的热分解影响  82-93
  5.1 DSC实验条件  82
  5.2 实验方法  82-83
  5.3 AP的热分解特性  83-85
  5.4 试验结果  85-90
    5.4.1 配体H_2bta对AP的热分解的影响  85
    5.4.2 铅双四唑配合物对AP的热分解影响  85-87
    5.4.3 M(bta)(en)对AP的热分解影响(M=Co、Cu、Pb)  87-88
    5.4.4 钴-氨基四唑配合物对AP的热分解影响  88-89
    5.4.5 Ln(bta)(phen)对AP的热分解影响(M=Nd、Sm、Gd)  89-90
    5.4.6 Ln_2(CO_3)_2AT_2(H_2O)_8·H_20 (Ln=La、Pr、Nd)对AP的热分解影响  90
  5.5 小结  90-92
  参考文献  92-93
小结  93-95
  本论文的研究内容  93-94
  本论文的创新点  94
  尚需进一步开展的工作  94-95
攻读硕士学位期间取得的科研成果  95-96
致谢  96-97

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化学理论、物理有机化学 > 有机化学结构理论
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