双四唑—铜（Ⅰ/Ⅱ）配合物的合成、表征及性质

作     者：夏正强 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈三平

授予年度：2013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：双四唑 含能配合物 晶体结构 热稳定性 

摘      要：绿色、高能、钝感含能材料的研制与应用是目前含能材料领域的研究热点和前沿。 本文从分子设计出发,以系列高能双四唑化合物为基础配体,通过引入强的螯合辅助配体共同与绿色、污染小的铜（Ⅱ）离子作用,在水热/溶剂热条件下制备了一系列含能配合物,并研究了其结构、热稳定性及荧光性质。主要研究内容及结论如下： 1、改进文献方法合成了六种双四唑配体5,5’-（1,2－苯）二（1氢－四唑）、5,5’-（1,3－苯）二（1氢－四唑）、5,5’-（1,4-苯）二（1氢－四唑）、5,5’－（1,2－乙基）二（1氢-四唑）、5,5’－亚甲基双四唑以及一水合5,5’－二（1氢－四唑）氨,并对其进行了元素分析、红外分析,1HNMR以及X－射线衍射表征。 2、利用水热/溶剂热合成方法,以上述六个双四唑化合物为主配体、1,10-菲啰啉/2,2’-联吡啶为辅助配体,通过与Cu2+反应合成了15个双四唑－铜（Ⅰ/Ⅱ）配合物（氮含量：22%-40%）,并利用元素分析、红外分析以及单晶X－射线衍射技术对其组成和结构进行了表征。结构分析表明,双四唑类配体呈现出丰富多样的键合模式,不仅能够以桥连、螯合等多种形式参与配位,而且可作为给体、受体或者π共轭体系积极参与形成氢键、π-π堆积等超分子作用力。在上述配合物结构中,本文发现了有关上述配体的7种未见文献报道的双四唑配位模式,丰富了四唑的配位化学。 3、借助TG-DTG技术研究了配合物的热稳定性。分析结果表明,所有配合物的框架均具备较好的热稳定性（200℃）,其中配合物[Cu4（BTB）2（phen）4]n （8）可在303℃之前稳定存在。另外,配合物主体框架的坍塌均异常迅速,也符合含能材料瞬间释放能量的特质。