双苯并咪唑类金属配合物合成、表征和性质研究

作     者：贾强强 

作者单位：江苏科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈立庄

授予年度：2021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：配合物 双苯并咪唑 荧光性质 介电性质 

摘      要：金属配合物由于其配位方式的灵活性,表现出结构的多样性,拓扑结构的新颖性以及应用范围的广泛性而备受关注。合理的配体选择在应用方面尤为重要,我们通过设计并合成了四种双苯并咪唑配体,并引入不同的芳香羧酸,通过溶剂热法/溶剂挥发法与不同的过度金属配位合成了九个双苯并咪唑类金属配合物。通过单晶X射线衍射,粉末X射线衍射以及红外光谱对配合物进行结构分析,并研究了配合物化学结构的热稳定性,介电性质和荧光性质。并讨论了不同构型下的有机配体对配合物性能的影响。(1)利用双苯并咪唑配体(HMBIM)与过渡金属在不同条件下构筑了三个金属配合物。其中配合物1,2和3均为零维单分子结构,有趣的是,在配合物1和2中有机配体中的亚甲基被氧化为羰基,中心碳原子有最初的sp杂化转变为现在的sp杂化,进而增加了分子的环外共轭效应。而在配合物3中,亚甲基通过去氢氧化形成了碳碳双键,并通过理论计算验证了碳碳双键形成的可能性,这可能成为一种新颖的碳碳双键的合成的方法。(2)利用半刚性双苯并咪唑(BMB)与过渡金属反应得到了四个金属配位聚合物。其中配合物4为一维(1D)链状结构,且存在两条互为手性的链;配合物5,6和7均为三维(3D)MOFs(Metal organic frameworks,MOFs)结构。有趣的是,半刚性苯并咪唑配体由于其独特的结构,在不同的配合物中表现出了顺式和反式结构。在配合物4中表现出反式结构,在配合物5中表现顺式结构,在配合物6和7中表现出既有顺式也有反式结构。并通过计算分子占据轨道进行了研究。(3)利用双苯并咪唑衍生物(BBIM-2A)和柔性苯并咪唑(HEBIM)与过渡金属构筑了两个配合物。其中配合物8为二维面状结构,遗憾的是,中心铜原子并未与烯丙基配位形成烯烃-铜结构;配合物9为一维链状结构,由于配体的独特结构加上对苯二甲酸的调控形成了类似于配合物4一样互为手性的两条链。本文通过设计,修饰以及合成了四个双苯并咪唑配体,并通过与过度金属构筑了9个配合物,对其结构进行了表征,热稳定性,介电性质以及荧光性质进行了相关的研究。