超分子共晶的固态合成与转化研究

作     者：张明乾 

作者单位：辽宁大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭放

授予年度：2012年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

主      题：超分子共晶 固态合成 机械研磨 氢键 晶体工程 

摘      要：目前,在化学领域,开发低污染或无污染的产品和过程是化学家十分关注的问题-即不但要追求高效率和高选择性,而且还要追求反应过程的“绿色化。近年来,固态合成作为一种行之有效的绿色合成方法,日益引起人们的兴趣。这种新型绿色合成方法,相比传统溶液法,有其独特的优势：(1)操作简便、迅速和高效;(2)合成过程中无对环境有害的溶剂的参与;(3)可能得到一些传统的溶液法无法得到的化合物。 采用固态合成方法制备超分子共晶化合物是超分子绿色合成的一个研究领域,这种方法的一个显著优势是可以通过精确的计量形成特定共晶化合物,而通过传统的溶液法有时无法获得。在固态合成的过程中,每种物质的分子在固态下从原来的晶格中被释放,并重新安排自己与其它物种的分子形成一种新的晶格。 本论文通过固态研磨方法制备了两种超分子体系：(一)尿素-磺基水杨酸共晶,(二)苯并咪唑-磺基水杨酸共晶。实验研究表明： (1)按照不同的配比进行研磨可以形成1：1,1：2以及2：1的共晶包结物：AxBy(x,y＝1,2)。其中某些配比的共晶化合物只能通过固态研磨方法得到(采用传统溶液法,尝试各种溶剂及晶体生长条件均得不到);(2)通过X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、热重分析等测试方法对这些共晶进行了表征;(3)系统研究了磺基水杨酸-尿素-苯并咪唑共晶体系下的氢键竞争;(4)发现了几种共晶产物的相互转化现象,揭示和阐释了转化中的过渡态形成,为固态反应机理研究提出了一种新的证据。