Schiff碱配合物中合成、结构及性质检测方案

Schiff碱及其过渡金属配合物具有抗病毒、抑制细菌生长等生物活性。桥联多 核配合物的研究位于生命与材料科学的交汇点，特别是多核偶合体系的研究是设计分子材料的基础。具有酚氧桥基的多核配合物的研究已成为配位化学家关注的热点之一。3-羧基水杨醛胺类Schiff碱及其配合物已得到深入的研究，如果在3-羧基水杨醛上引入一个供电子甲基，则必将改变Schiff碱的碱性和配位场强，从而引起配合物性质的改变。鉴于以上原因，本文设计并合成了5-甲基-3-羧基水杨醛，并合成了它的二胺Schiff碱及其配合物，同时对这些化合物进行了结构表征和性质研究，主要内容如下： (1)通过自组装的方法得到了单核配合物Cu(OS)?H2O，其中H2OS为N,N’(双 水杨醛)缩邻苯二胺Schiff碱配体，并用元素分析、IR光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。结果表明该晶系属三方晶系，空间群R-3，晶胞参数：a＝ 3137.41(2)pm，b＝3137.4 1(2)pm，c＝918.100(10)pm，α＝90°，β＝90°，γ＝120°，Z=18，R1=0.0425，wR2＝0.1044，Cu原子位于轻微变形的平面四方场中并偏离其最小二乘平面0.80pm，并通过π-π堆积作用形成了雪花状结构。 (2)以3-羧基水杨醛缩甘氨酸Schiff碱H3GS为配体，合成了单核配合物 Cu(HGS)?2H2O，用元素分析，IR光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。 结果表明该晶系属单斜晶系，空间群P2(1)/c，晶胞参数：a＝848.46(3)pm，b＝681.54(3)pm，c＝1967.16(8)pm，α＝90°，β＝95.8210(10)°，γ＝90°，Z=4，R1=0.0279，wR2＝0.0724，Cu原子位于轻微变形的四方锥场底心，底面被氮原子、酚氧原子、甘氨酸羧基的一个氧原子和一个水分子氧原子占据，而甘氨酸羧基的另一个氧原子占据相邻分子的锥顶，因而形成一维链状结构；合成了单核双聚配合物Na2[Cu2(GS)2]?2H2O，铜三核配合物Cu3(GS)2?5H2O和铜锌异三核配合物ZnCu2(GS)2?5H2O，并用元素分析，IR光谱，电子光谱和磁化率测定对配合物的组河南大学2003级无机化学专业硕士论文张武成和结构进行了表征，磁性测定表明，铜三核配合物的铜离子间存在较强的反铁磁性自旋交换作用。 (3)以N,N’-二(3-羧基水杨醛)缩环己二胺Schiff碱H4DS为配体，合成了双核配 合物Cu2DS?2H2O和Ni2DS?4H2O，用元素分析，IR光谱和1H NMR对配体的组成 及结构进行了表征，用循环伏安法测定了配合物Cu2DS?2H2O的电化学性质。 (4)合成了5-甲基-3-羧基水杨醛，并用元素分析，IR光谱，1H NMR和MS对 其组成和结构进行了表征，并用它与二胺反应得到三种Schiff碱配体：H4EMS(N,N’-二(5-甲基-3-羧基水杨醛)缩乙二胺Schiff碱)，H4TMS(N,N’-二(5-甲基-3-羧基水杨醛)缩丙二胺Schiff碱)，H4MEMS(N,N’-二(5-甲基-3-羧基水杨醛)缩1,2-丙二胺Schiff碱)，用元素分析，IR光谱，MS，1H NMR，13C NMR对其组成及结构进行了表征，并得到了6种双核配合物：Cu2EMS、Ni2EMS、Cu2TMS、Ni2TMS、Cu2MEMS、Ni2MEMS，用元素分析，IR光谱，紫外光谱研究了其组成及结构，并用热重分析和变温磁化率研究了其性质。 (5)合成了三元配合物[Cu(phen)(L-phe)0.75(CH3CH2OH)]ClO4，(其中phen为邻 菲咯啉，L-phe为L-α苯丙氨酸)，用元素分析，IR光谱，X射线单晶衍射测定了 其结构，结果表明：该晶系属单斜晶系，空间群P2(1)，晶胞参数：a＝584.92(2)pm，b＝2038.04(5)pm，c＝966.68(3)pm，α＝90°，β＝94.276(2)°，γ＝90°，Z=2，R1=0.0521，wR2＝0.1354，Cu原子位于变形的四方锥场底心并偏离其最小二乘平面23.08 pm；合成了Na[Cu(phen)(ssal)]?2.5H2O，Na[Cu(Nphen)(ssal)]?3H2O，(其中ssal为磺基水杨酸，Nphen为5-硝基邻菲咯啉)，用元素分析，IR光谱，紫外光谱表征了其组成及结构，用热重分析研究了其性质。