【摘要】：金屬雜芳香化合物是傳統(tǒng)的雜芳香化合物的一個碳?xì)浠鶊F被過渡金屬及其配體取代而得到的一類d-pπ共軛體系。由于金屬雜芳香化合物可能具有光、電、磁或催化性能,而日益引起人們的關(guān)注。目前主要是金屬雜環(huán)芳香化合物的合成和反應(yīng)性研究,但對于其在超分子自組裝方向的研究較少,且存在不穩(wěn)定,合成困難等缺點,大多數(shù)金屬雜環(huán)芳香化合物的性質(zhì)研究尚處于起步階段,我們希望通過研究金屬鋨雜呋喃與雙齒的柔性配體合成超分子環(huán)狀化合物的反應(yīng),探索這類化合物的光學(xué)性質(zhì)。本課題組之前的工作中,鋨雜呋喃化合物與腈類配體,如乙腈、苯乙腈、對苯二乙腈反應(yīng),可以取代與鋨配位的兩個Cl離子,得到一系列雙腈配位的金屬鋨雜呋喃化合物。但對其性質(zhì)尚未作進(jìn)一步的研究,本論文首先合成了底物叔丁氧基鋨雜呋喃2-3,再與苯乙腈、對苯二乙腈、聯(lián)苯二乙腈發(fā)生配體取代反應(yīng),得到四種金屬鋨雜呋喃2-4,2-5,2-6,2-7,并用核磁、X-射線單晶衍射和高分辨質(zhì)譜進(jìn)行了表征。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用雙齒的柔性配體對苯二乙腈、聯(lián)苯二乙腈與金屬鋨雜呋喃進(jìn)行配位取代反應(yīng),易生成具有椅式結(jié)構(gòu)的金屬環(huán)狀超分子化合物,與課題組之前合成的化合物3-1,3-2結(jié)構(gòu)類似,這些具有椅式結(jié)構(gòu)的化合物吸附有機揮發(fā)性溶劑,顏色會從黃色變?yōu)槌燃t色,通過研磨又能變回黃色,顯示出穩(wěn)定的氣致變色現(xiàn)象。我們初步研究了氣致變色機理,具有椅式構(gòu)象的金屬環(huán)狀化合物吸附有機蒸氣分子后易形成分子間作用力引起電子躍遷導(dǎo)致顏色發(fā)生了變化,且這些作用力在失去有機蒸氣分子后依然存在。只有給予機械研磨才能破壞這種的作用力,使固體的顏色恢復(fù)。這種具有特殊結(jié)構(gòu)的椅式構(gòu)象的金屬環(huán)狀化合物的高穩(wěn)定性的氣致變色行為很少見。我們期望通過研究這些化合物的氣致變色機理得到比較穩(wěn)定、靈敏的氣致變色材料,能應(yīng)用于化學(xué)傳感器,環(huán)境監(jiān)測器等領(lǐng)域。
[Abstract]:Metal hetero-aromatic compounds are a kind of d-p 蟺 conjugate system which is obtained by substitution of a hydrocarbon group of traditional hetero-aromatic compounds by transition metals and their ligands. Metal hetero-aromatic compounds have attracted increasing attention due to their potential light, electrical, magnetic or catalytic properties. At present, the synthesis and reactivity of metal heterocyclic aromatic compounds are mainly studied. However, there are few studies on the direction of supramolecular self-assembly and some disadvantages, such as instability, difficulty in synthesis, etc. The study of the properties of most metal heterocyclic aromatic compounds is still in its infancy. We hope to explore the optical properties of these compounds by studying the synthesis of supramolecular ring compounds from osmium heterocyclic furans and didentate flexible ligands. In our previous work, osmium heterofuran compounds reacted with nitrile ligands, such as acetonitrile, phenylacetonitrile and p-phenyldiacetonitrile, which could replace two Cl ions coordinated with osmium. However, no further study has been done on its properties. In this paper, tert-butyl osmium heterofuran 2-3 was synthesized, and then ligand substitution reaction with phenylacetonitrile, p-phenyldiacetonitrile and biphenyl diacetonitrile was carried out. Four kinds of osmium heterofuran 2-4N 2-5N 2-6N 2-7 were obtained and characterized by NMR, X-ray single crystal diffraction and high resolution mass spectrometry. It was found that when benzodiacetonitrile, biphenyl diacetonitrile and osmium heterofuran were coordinated to replace benzodiacetonitrile and biphenyl diacetonitrile, metal cyclic supramolecular compounds with chair structure were easily formed. Similar to the structure of compounds 3-1C 3-2 synthesized before the task force, these compounds with chair structures adsorb volatile organic solvents, which change from yellow to orange-red, and can be ground back to yellow. It shows stable gas discoloration. We have preliminarily studied the mechanism of gas chromotropic reaction. The metal ring compounds with chair conformation are easy to form intermolecular force after adsorbing organic vapor molecules, which results in the change of color due to electron transition. And these forces still exist after the loss of organic vapor molecules. Only mechanical grinding can destroy this force and restore the color of the solid. The highly stable gas-chromotropic behavior of this metal ring compound with a special structure in chair conformation is rare. We hope that these compounds can be applied to chemical sensors, environmental monitors and so on.
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

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本文編號：2354016