导读:本文包含了金属冠醚论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金属,光化学,磁体,传感器,离子,水杨,络合物。
金属冠醚论文文献综述
张来新,陈琦[1]（2019）在《新型冠醚及其金属配合物的合成及应用》一文中研究指出简要介绍了冠醚化学的产生、发展及应用。详细介绍了:(1)新型金属冠醚配合物的合成及应用;(2)新型冠醚及金属配合物的合成及在电磁学中的应用;(3)新型冠醚化合物的合成及在医药学中的应用。并对冠醚化学的发展进行了展望。(本文来源于《合成材料老化与应用》期刊2019年03期）
董广翠[2]（2019）在《席夫碱型苯基氮杂冠醚光化学传感器对金属离子的识别及传感性能研究》一文中研究指出在超分子化学领域中,光化学传感器作为化学传感器家族中的重要组成成员之一,基于其光吸收或发射信号极高的灵敏度和对目标存在物极低的检测限之优点,近年来已受到人们极大的关注并引起强烈的研究兴趣。由于冠醚环与不同金属离子具有选择性结合的特点,所以已被广泛应用于智能光化学传感器的设计。席夫碱是分析化学、合成化学品和药物中的一类重要化合物,由于席夫碱链卓越的辅助光致发光性能、与金属离子特殊的螯合性能及灵敏的光信号传感能力使其被作为设计和合成荧光化学传感器的重要结构组成部分。对光化学传感器的应用及键合传感机理的一些新的探索是近年来国内外科学家关注的热点,实验方法的创新和量子化学理论计算的应用为此深入研究和获得更广泛的实验依据提供了可能。为此,本文设计并合成的几种光化学传感器,较深入地考察了它们对金属离子的识别性能、分析条件及键合传感机制。本文设计并合成了3种席夫碱型苯基氮杂冠醚光化学传感器。在选用最佳溶剂和测试浓度的条件实验的基础上采用紫外可见光谱和荧光光谱法分别考察了合成传感器对17种金属离子(Li~+、K~+、Na~+、Co~(2+)、Ba~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Al~(3+)、,Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Sr~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+))的选择性识别行为,在此基础上进一步研究了传感器对被选择离子的分析条件,即其它金属离子对被检测离子的干扰程度、分析检测的线性范围、检测限、被检测离子的键合可逆性,同时通过光谱滴定法测定了传感器分子与可识别离子的化学键合计量比及稳定常数。论文中进一步采用红外光谱法、质谱法、核磁共振(~1H NMR)滴定法以及量子化学理论计算程序Gaussian 09软件包(DFT and TD-DFT)进行分子结构优化等计算法研究了合成传感器分子与可识别金属离子的键合模式和传感历程。具体研究工作如下:1、本文第二章合成了一种新型比色荧光化学传感器双[4-(N-氮杂15-冠-5)苯甲醛]缩连氮(L1)。以乙醇为溶剂,通过紫外可见和荧光光谱研究了L1对各种金属离子的选择性。在金属离子选择性实验的紫外可见光谱和荧光光谱中显示L1对Al~(3+)和Fe~(3+)有显着的选择性。竞争实验表明,Al~(3+)会在一定程度上干扰L1识别Fe~(3+)。紫外可见光谱中传感器L1对Al~(3+)/Fe~(3+)的检测限分别为3.5535×10~(-6) M和4.3872×10~(-6) M,荧光光谱中L1对Al~(3+)/Fe~(3+)的检测限分别为3.3394×10~(-7) M和3.6225×10~(-7) M。通过Li’s equation等式经线性拟合可知L1和Al~(3+)/Fe~(3+)之间的键合稳定常数(logKs)分别为8.97和8.95(紫外可见光谱)以及8.82和8.67(荧光光谱)。化学计量比均为2:1,并经Job's、质谱实验以及Benesi-Hidebrand方程拟合进一步确定化学计量比。通过添加Na_2EDTA溶液,结果表明L1对Al~(3+)和Fe~(3+)的键合是化学可逆的。红外光谱、质谱、核磁共振(~1H NMR)滴定测试及Gaussian 09软件包(DFT)分子结构优化计算考察了传感器L1与Al~(3+)和Fe~(3+)的键合模式和传感机理。研究结果表明,传感器L1及其金属离子络合物具有ππ*跃迁的吸收光谱特征。传感器L1的弱荧光是由于其结构中C=N基团的异构化所致。DFT计算支持L1对Al~(3+)和Fe~(3+)的螯合增强荧光(CHEF)效应以及C=N异构化的抑制的传感机制,因此可知L1与Al~(3+)/Fe~(3+)发生作用的部位均为-HC=NN=CH-基团中的氮原子。2、第叁章合成了一种新型的荧光化学传感器对氮杂15-冠-5苯甲醛水杨醛缩连氮(L2)。在甲醇中通过紫外可见光谱和荧光光谱研究了化合物L2对金属离子的光谱响应情况。在紫外可见光谱中,传感器L2对Zn~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+)有选择,在荧光光谱中,其对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)有选择性,尤其是L2对Zn~(2+)的选择性有显着的荧光增强的特点。竞争实验中,Fe~(3+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)对L2识别Zn~(2+)产生了一定程度的干扰,剩余其他金属离子对L2识别Zn~(2+)无干扰。紫外可见和荧光光谱中传感器L2对Zn~(2+)的检测限分别为3.1925×10~(-6) M和1.0168×10~(-8) M。可逆实验表明L2与Zn~(2+)的键合具有化学可逆性。通过Job's图、质谱实验证明了L2与Zn~(2+)之间的化学计量比为1:1,紫外可见光谱和荧光光谱中L2与Zn~(2+)之间的键合常数分别为(logKs)3.93和3.14。红外光谱和~1H NMR滴定实验表明L2与Zn~(2+)的作用部位可能为L2的-HC=NN=CH-上的两个氮原子、-OH中的氧原子。L2与Zn~(2+)的键合模式、传感机理以及电子跃迁性质的变化分别通过DFT和TD-DFT计算进一步证明,DFT计算支持L2对Zn~(2+)的金属-配体电荷转移(MLCT)的传感机制,TD-DFT计算支持了L2以及L2-Zn~(2+)配合物的理论紫外-可见光谱的实验结果。3、第四章合成了6-(对位氮杂15-冠-5苯甲醛缩亚氨基)香豆素(L3)光化学传感器。在以甲醇为溶剂的金属离子选择性实验中,传感器L3对Al~(3+)具有专一选择性。竞争实验中,其他金属离子对L3识别Al~(3+)没有产生干扰。紫外可见和荧光光谱中传感器L3对Al~(3+)的检测限分别为3.6329×10~(-6) M和2.2915×10~(-6) M。通过可逆实验证明了L3对Al~(3+)键合的可逆性。Benesi-Hidebrand方程拟合、Job's图和质谱实验证明了L3与Al~(3+)之间的化学计量比为1:1,且紫外可见吸收光谱和荧光光谱中L3与Al~(3+)的键合常数(logKs)分别为3.90和4.28。红外光谱和~1H NMR实验证明了传感器L3与Al~(3+)的作用部位可能为L3中的冠环以及亚胺氮上的氮原子。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-06-01）
张庆[3]（2019）在《酰腙类光敏氮杂冠醚化学传感器对金属离子的光谱识别及传感性能的研究》一文中研究指出近年来,对金属离子的许多检测方法已被研究和开发,而光化学传感器由于其检测方法简单,快速,通用,高灵敏度和高选择性等突出优点在众多检测金属离子的方法中脱颖而出。作为超分子的冠醚一直以来被光化学传感器的设计开发者所利用,而含有O、N原子的酰腙类希夫碱化合物具有优异的光谱和药理学性质。故而将具有特殊识别能力的氮杂冠醚借由酰腙链与光敏基团连接,有望获得选择性专一、光物理性能优良的光化学传感器。本论文以苯并氮杂冠醚作为接受体,以酰腙作为连接体,分别合成了叁种基于冠醚-酰腙-光敏基团结构的光化学传感器,利用紫外-可见光谱和荧光光谱法考察了这叁种传感器对一类重要金属离子的分析条件及光谱识别性能,并采用~1H NMR滴定法、红外光谱法(IR)、质谱法(MS)及密度泛函理论(DFT)量化计算研究了它们与被识别离子可能的键合模式及传感机理。具体研究工作如下。1、第二章设计并合成了水杨醛-苯并氮杂15-冠-5乙酰腙(L1)。通过紫外-可见光谱和荧光光谱法探究了L1在无水甲醇中对一些重要金属离子的识别性能。研究结果显示,传感器L1通过选择性荧光增强效应表现出对Al~(3+)特有的单一选择性,而其他金属离子并未发现对Al~(3+)的光谱响应产生显着干扰。采用荧光光谱滴定法、Job’s法和MS法测定了L1-Al~(3+)络合物的键合常数(K_s)为5.56×10~9±8.19×10~7 M~(-2)、线性范围是0~3.95×10~(-5)M、检测限达到0.24μM、化学计量比为2:1。可逆性实验证明L1与Al~(3+)的络合过程是可逆的,表明了该传感器的使用可靠性和再生能力。利用~1H NMR滴定法、IR光谱法和DFT/B3LYP量化理论计算方法分析考察了L1-Al~(3+)络合物的键合模式和传感机制,从实验测定和理论计算结果推测,L1是通过酰胺羰基O原子、亚胺N原子和酚羟基O原子与Al~(3+)离子发生键合,此键合模式抑制了分子结构中C=N基团的异构化和激发态分子内质子转移(ESIPT)过程,并且产生了强烈的螯合增强荧光(CHEF)效应,诸传感历程均导致了传感器L1与Al~(3+)作用时的荧光增强现象。2、第叁章合成了对羟基苯甲醛-苯并氮杂-15-冠-5乙酰腙(L2)。利用紫外-可见光谱和荧光光谱法探究了L2对一些重要金属离子的识别性能。研究结果显示,向L2的无水乙醇溶液中加入Cu~(2+)后,L2的吸收峰降低并发生明显蓝移,且荧光强度也显着增强,而其他金属离子并未产生类似的选择性光谱响应。通过对紫外-可见滴定数据进行线性拟合得到L2对Cu~(2+)的检测限为3.0402×10~(-6) M,键合常数(K_s)约为2.12×10~4±2.28×10~2M~(-1),线性范围是0~55.707μM。而荧光滴定拟合得到L2对于Cu~(2+)的检测限达到4.8696×10~(-6) M,键合常数(K_s)约为1.59×10~4±3.51×10~2 M~(-1),线性范围是16.712μM~95.499μM。通过添加Na_2EDTA进行的可逆性实验证明,L2对Cu~(2+)的传感过程是化学可逆的。Job’s曲线、MS光谱的实验结果表明L2与Cu~(2+)以1:1的化学计量比键合。并且通过~1H NMR滴定法、IR光谱法和DFT(TD-DFT)/B3LYP量化理论计算等方法分析推测了L2-Cu~(2+)络合物的键合模式和传感机制,结果表明L2与Cu~(2+)的结合位点可能是亚胺N原子、氮杂冠环部分的N原子及O原子,此键合模式抑制了传感器L2分子内电荷转移(ICT)过程,并结合有效的螯合增强荧光(CHEF)效应,使L2的荧光显着增加。3、第四章合成了传感器分子6-甲基-4-甲醛香豆素-苯并氮杂15冠5乙酰腙(L3)。通过紫外和荧光光谱法探究了L3对常见重要金属离子的光谱识别性能。结果表明,在甲醇中传感器L3对Cu~(2+)表现出专一的选择性识别,然而其他竞争离子对Cu~(2+)的检测识别几乎没有造成干扰。通过对紫外滴定数据进行线性拟合得到L3对Cu~(2+)的检测限为6.0016×10~(-7) M,键合常数(K_s)约为2.73×10~4±6.32×10~2 M~(-1),线性范围是0~33.124μM。对荧光滴定数据拟合得到L3对Cu~(2+)的检测限为5.8474×10~(-7) M,键合常数(K_s)约为2.07×10~4±4.49×10~2 M~(-1),线性范围是6.445μM~86.605μM。可逆性实验结果表明,L3对Cu~(2+)的传感过程是化学可逆的。利用Job’s曲线、MS光谱法证实了L3-Cu~(2+)络合物的化学计量比为1:1。利用~1H NMR滴定法和IR光谱法分析了L3-Cu~(2+)络合物的键合模式和传感机制,实验结果显示,Cu~(2+)可能与L3中的亚胺N原子、香豆素的羰基O原子及氮杂冠环部分的N、O原子发生键合。各种实验结果表明,L3与Cu~(2+)的配位增加了配合物的结构刚度,抑制了光诱导电子转移(PET)过程,并产生CHEF效应,结果导致L3荧光强度的增加。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-06-01）
周钰,唐喆,许琦,何明阳[4]（2018）在《冠醚改性双金属氰化络合物的制备及其催化性能研究》一文中研究指出以18-冠醚-6(18-Crown-6)为共聚络合剂制备了冠醚改性双金属氰化络合物(CDMC)催化剂,并研究了其对CO_2与环氧丙烷(PO)共聚反应的催化行为。结果表明,18-Crown-6不但能作为掩蔽剂消除K~+对双金属氰化络合物(DMC)催化剂活性的干扰,还可以改变DMC催化剂的形貌并有效降低DMC催化剂的结晶度。CDMC催化CO_2和PO共聚反应时活性达4 953g/gcat.和碳酸酯含量达39.7%。通过重复循环实验发现,CDMC催化剂在经化浆处理后,在第六次循环时催化活性仍能达到3 549g/gcat.。(本文来源于《化学世界》期刊2018年04期）
张佳,杨华,李大成,窦建民[5]（2017）在《Dy(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)15-MC-5金属冠醚的结构及其与CT-DNA作用》一文中研究指出金属冠醚在生物活性、磁性材料、磁共振成像(MRI)造影剂、药物台成、分子离子识别、催化剂等方面有广阔的应用前景。因此,金属冠醚的研究一直受到广泛的关注。我们利用甘氨酸羟肟酸配体与混合金属盐反应合成了一个金属冠醚{Dy(phCOO)_2(H_2O)[15-MC_(Cu)~Ⅱ_(N(glyha))-5]H_2O}·ClO_4·8H_2O,并通过X-射线单晶衍射对其结构了进行表征。金属冠醚呈现15-MC-5结构类型,环体由Cu-N-O重复单元构成(Fig.1)。Dy~(3+)镶嵌在环的空腔内,并与环上的五个氧原子相连,Dy离子的其它配位点由两个苯甲酸根中的氧原子和一个水分子的氧原子占据,这样形成一个DyO8的配位构型。五个铜离子有两种配位方式,除Cu9为五配位的畸变的四方锥构型,其它铜离子都为四配位的四边形构型。赤道面上的四个配位原子由羰基O原子、羟肟基O原子和N原子及氨基N原子组成,Cu9轴向上的位置由一个水分子中的O原子占据。金属冠醚环成电中性,Dy~(3+)的正电荷有两个配位的苯甲酸负离子和一个游离的高氯酸根平衡。荧光光谱表明,利用溴化乙锭(EB)作为荧光探针形成EB-DNA体系,随着配合物浓度的增加,EB-DNA体系的荧光强度逐渐碱弱(Fig.2)。这说明配合物与CT-DNA发生了较强的相互作用,使得EB从DNA双链的碱基对中游离出来或者破坏了DNA的二级结构,(本文来源于《中国化学会第八届全国配位化学会议论文集-论文》期刊2017-07-19）
李泉文,万瑞辰,陈龑骢,刘俊良,Nicholas,F.Chilton[6]（2017）在《金属冠醚上的明珠:一例具有多通路Orbach弛豫机理及高各向异性能垒的{Dy~ⅢCu_5~Ⅱ}3d-4f单分子磁体》一文中研究指出单分子磁体(single-molecule magnets, SMMs)由于具有磁双稳态及独特的量子效应,在高密度储存和量子计算上有着诱人的前景,一直深叐多个领域科学家们的关注~([1])。近几年来,单分子磁体在合成设计和性能调控上均叏得长足迚步,尤其在稀土基单分子磁体体系,逐渐収展出控制晶体场强度、电荷对称性,以及引入较强的磁耦合等设计策略~([2)]。对于磁耦合在单分子磁体中扮演的角色以及如何利用磁耦合增强磁各向异性等关键科学问题,仍然存在许多值得探究的空间。根据近年来我们在金属冠醚类(metallacrowns, MCs)稀土基单分子上的探索经验[3]以及电荷对称性等设计思想,我们设计合成了一例具有高各向异性能垒的3d-4f单分子磁体,其中,位于[15-MC-5]中心的DyIII离子具有压扁五角双锥的配位几何。有趣的是,我们观察到了多通路Orbach弛豫过程(幵非多个Orbach弛豫模式),可被指认为分别来自4f单离子各向异性、3d-3d超交换相互作用以及3d-4f交换偏置场。该单分子磁体在磁各向异性能垒上叏得了新的突破,达到884 K(614 cm-1),幵且在12 K以下观察到具有交换偏置的台阶状蝴蝶型磁滞回线。(本文来源于《中国化学会第八届全国配位化学会议论文集—墙报》期刊2017-07-19）
李泉文,伍思国,陈龑骢,刘俊良,贾建华[7]（2017）在《基于[15-MC-6]金属冠醚构筑的六角双锥单离子磁体》一文中研究指出单分子磁体是上世纪九十年代分子磁学的重要収现~([1]),因其在量子计算和高密度信息存储等领域具有潜在的应用前景,被科学家们广泛地研究和报道。研究表明,高轴次对称性有助于提高单分子磁体的轴各向异性和抑制量子隧穿,从而使其具有较高的翻转能垒和磁阻塞温度。近年来,我们系统地研究了具有五角双锥配位几何的镝单离子磁体幵叏得重要突破,将单分子磁体的翻转能垒提高到1000K以上,磁滞回线开口温度也被提高到20K~([2,3])。我们采用金属冠醚的合成策略以及通过氧化膦作为轴向配体,我们构筑了两例具有六角双锥配位几何的轻秲土单离子磁体[LnCd_3(Hquinha)_3(n-Bu_3PO)_2I_6]·3EtOH·2H_2O(Ln=Ce,1;Nd,2;H_2quinha=quinaldichydroxamic acid,n-Bu_3PO=tributylphosphine oxide)。其中,秲土离子位于[15-MC-6]金属冠醚平面的中心,与喹啉羟肟酸的六个氧原子配位,轴向上与两个正丁基氧膦分子的氧原子配位,使其LnO_8的配位环境具有准D_(6h)对称性。交流磁化率表明,这两个化合物在外加磁场下具有慢磁弛豫行为,是场诱导的单离子磁体。本文首次合成出具有六角双锥配位几何的单分子磁体,幵为该配位几何的磁构关系研究提供了一个理想模型。(本文来源于《中国化学会第八届全国配位化学会议论文集—墙报》期刊2017-07-19）
娄婷婷,杨华,李大成,窦建民[8]（2017）在《基于水杨羟肟酸配体的12-MC-4金属冠醚的合成及结构》一文中研究指出近年来,羟肟酸金属冠醚~([1-2])在主客体、磁性、生物活性、分子识别、作为"第二构筑单元"等方面具有很高的研究价值。水杨羟肟酸与过渡金属以及稀土盐形成的金属冠醚~([3-4])通常表现出单分子磁体性质。我们研究了水杨羟肟酸、高氯酸铜以及硝酸镨的反应,在常温下通过挥发溶剂得到了一个具有两个不同金属冠醚结构单元的配合物[Cu_5(Shi)_4(DMF)][Cu_4Pr_2(Shi)_4(DMF)_8]·DMF(Fig.1),并通过X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。该配合物包括两个不同的12-MC-4金属冠醚结构单元,一个金属冠醚结构单元是由五个铜离子和四个水杨羟肟酸配体构成。脱去叁个质子的水杨羟肟酸以烯醇式结构通过配体中酚羟基的氧原子和羟胺氮原子与一个铜离子配位螯合,羟胺氧原子和羰基氧原子与环体上相邻的铜离子配位,形成并列排布的五元和六元螯合环,四个五元环和六元环交替排列形成金属冠醚的基本框架;另一个金属冠醚的基本框架与前者相似,不同的是空腔内通过冠醚环上的五个氧原子桥连了两个镨离子。下一步将对其性质进行研究。(本文来源于《中国化学会第八届全国配位化学会议论文集-论文》期刊2017-07-19）
郭玲玉[9]（2017）在《基于缺位多酸构筑的有机—无机杂化材料及金属冠醚化合物的合成及性质研究》一文中研究指出由于多酸化合物自身丰富有趣的结构以及在催化、磁性、光学、电学、医学、等方面展现出的良好的性质而被大家所关注。通过原位反应产生多酸衍生物,再与金属和有机配体组装成新奇的结构更是现在研究者关注的热点。由于多酸在组装过程中受很多因素的影响,所以基于原位反应产生多酸化合物的定向合成仍然是一个很大的挑战。而且到目前为止,合成工作依旧致力于单一的POMs的组装,很少人去尝试把两种或两种以上的多酸(mPOMs)混合在一起。这就限制了更多新颖的POM化合物的合成与组装。此外,金属冠醚作为大环冠醚的无机类似物,既有相似的骨架和有效的空腔,还含有金属杂原子配位,形成稳定的化合物,使其显现更多有价值的性质,从而吸引了大家的注意。在本论文中,我们设计合成了八个新颖的多酸化合物和六个金属冠醚化合物,并通过X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、热重分析、红外、紫外、质谱、电化学测试和荧光分析等技术对它们进行了表征。主要工作内容如下:1.首先利用pH调控方法设计合成了叁个新颖的化合物(H2bpz)6[Co2(P2W16057)2].22H20(1)(H2bpz)6[Co3H2(P2W16057)(P2W15056)(H20)]· 12H20(2)[Na(H2O)6][Co6(pydz)4(PW10O37)2(H2O)6][Co3(OH)(pydz)4(H2O)7]·43H20(3)。这叁个化合物中的多酸都是在组装过程中原位产生的。针对以上叁个化合物,我们研究了它们的电化学和电催化还原性质以及它们的磁性性质。2.通过Keggin型杂多酸、简单的钼酸盐、不同的有机配体与金属离子在水热条件下自组装,得到了 5个化合物,[Cu6Ⅱ(2,2'-bipy)6(MoMO6o22)SiW12O40)]n(4);{[Cu6Ⅱ(ppz)6(H2O)5(MoO4)(SiW12O40)]·4H2O}n(5);{[Cu4Ⅰ(Hpz)8(SiW12040)].2H20}n(6);{[Co2Ⅱ(2,2'2bipy)6(SiW11MoO40)]·8H2O}n(7);{[Cu2u(2,2'-bipy)4(SiW12040)]·2H20}n(8)。化合物4中包含杂多钨酸盐和同多钼酸盐两种多酸,化合物5中含有杂多钨酸盐和单一的钼酸盐。针对以上的化合物,我们对它们进行了基本表征,并研究了它们的质谱,电化学和电催化还原性质以及磁性性质。3.我们通过加入不同的碱金属合成了一系列的金属冠醚化合物,[Na2Cl2CuⅠ12(pz)12](9);[Na2Br2CuⅠ12(pz)12](10);[Na2I2CuⅠ12(pz)12](11);[KClCuⅠ6(pz)6](12);[KBrCuuⅠ6(pz)6](13);[KICuⅠ6(pz)6](14);[CuⅡ6F(OH)2(pz)9(DMF)3(H2O)]·3DMF(15)。我们研究了以上化合物的质谱,电化学和电催化,以及电化学稳定性的特性,而且还详细的研究了化合物13-15的荧光性质。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-31）
周天良[10]（2017）在《吡嗪异金属冠醚的合成、晶体结构及其性质的研究》一文中研究指出金属冠醚化合物在磁学、生物医药、催化、光学等领域具有非常广泛的应用前景。本文以2-甲基吡嗪、5-甲基吡嗪-2-羧酸为原料,合成配位剂:吡嗪-2-羟肟酸(pyzha,L1)、5-甲基吡嗪-2-羟肟酸(mpyzha,L2)。采用溶液挥发法与CuII和LnIII盐配位,一共合成了九个捕捉了稀土离子的吡嗪异金属冠醚配合物,包含有叁种不同的结构类型:单分子结构;二聚体;一维聚合物。通过X射线单晶衍射、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及TGA-DTA联用等方法对它们的结构、性质进行了探讨。本文所合成的化合物如下:(1)[PrCu_5(pyzha)_5(H_2O)_5(OCH_3)(NO_3)_2](2)[TbCu_5(pyzha)_5(H_2O)_7(NO_3)]·NO_3·ClO_4](3)[YCu_5(pyzha)_5(H_2O)_6(OCH_3)(NO_3)(ClO_4)_2]·H_2O(4)[TmCu_5(pyzha)_5(H_2O)_8]·2(NO_3)·ClO_4·H_2O(5)[GdCu_5(pyzha)_5(H_2O)_8(ClO_4)_2]·NO_3(6){[ErCu_5(pyzha)_5(OCH_3)_3(NO_3)1(ClO_4)_2]·H_2O}n(7)[ErCu_5(mpyzha)_5(H_2O)_6(ClO_4)(NO_3)]·2H_2O(8)[TbCu_5(mpyzha)_5(H_2O)_4(ClO_4)(NO_3)](9)[GdCu_5(mpyzha)_5(H_2O)_5(μ-NO_3)(NO_3)]2X-射线单晶衍射试验表明:配合物(1)-(6)为单斜晶系,空间群都为P21/c。配合物(7)、(8)、(9)为叁斜晶系,P-1空间群。配合物(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(7)、(8)结构类似,都是单分子结构的金属冠醚。配合物(9)为一个二聚体缔合物,配合物(6)为金属冠醚的一维配位聚合物。所有配合物都是以[-M-N-O-](M=metal)骨架为重复单元的15-冠-5六核异金属冠醚,中央空穴分别捕获了PrⅢ、TbⅢ、YⅢ、ErⅢ、GdⅢ、TmⅢ等稀土元素。在十五元环所组成的核心环结构中所有的原子趋于在同一平面上,其Rms介于0.1306?到0.2579?之间。五个吡嗪环分别偏向核心环平面两边或全部偏向其中一边,处于结构中心的LnⅢ离子朝平面一个方向凹陷,形成一个碗状结构。金属CuⅡ与两两相邻的吡嗪羟肟酸形成两个顶对顶的五元螯合环结构。一分子配位剂与两个CuⅡ离子配位形成两个共用一条边的五元环,十个五元环一起组成一个星形结构。cu离子的配位方式有4、5、6配位叁种,其中5配位居多,稀土离子有8配位和9配位两种。配合物中都存在分子内和分子间的氢键相互作用力。配合物(9)为二聚物金属冠醚,两个平行的金属冠醚单分子之间通过两个硝酸根离子桥连,形成一个层层相迭的金属冠醚化合物。配合物(6)中一个吡嗪环上两个n原子都参与了配位,其中一个n原子与相邻金属冠醚单分子上的cu发生配位,依次相连成一个一维无限延伸的聚合物。红外图谱表明:配位剂与金属配位后官能团特征峰相比配位剂的相应峰值发生了变化,说明配体与金属发生了配位。从紫外-可见光谱可以看出:配合物在370nm左右均出现一个吸收峰,而配体在附近区域无吸收,可以归属为配位剂上的电子转移到配位金属上,即lmct荷移。荧光光谱看以看出配体l2与配体l1相比最佳发射峰发生了红移,甲基的存在增强了结构的刚性。金属冠醚配合物(1)-(9)几乎没有荧光出现,可能是因为cu2+离子的存在以及结合水分子中的高频o-h振动导致了荧光猝灭。tga-dta分析可知,吡嗪羟肟酸与金属配位后,化合物的热稳定性较有机配位剂有了较大的提高。本文所合成的化合物结构如下:(本文来源于《华侨大学》期刊2017-05-22）
金属冠醚论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在超分子化学领域中,光化学传感器作为化学传感器家族中的重要组成成员之一,基于其光吸收或发射信号极高的灵敏度和对目标存在物极低的检测限之优点,近年来已受到人们极大的关注并引起强烈的研究兴趣。由于冠醚环与不同金属离子具有选择性结合的特点,所以已被广泛应用于智能光化学传感器的设计。席夫碱是分析化学、合成化学品和药物中的一类重要化合物,由于席夫碱链卓越的辅助光致发光性能、与金属离子特殊的螯合性能及灵敏的光信号传感能力使其被作为设计和合成荧光化学传感器的重要结构组成部分。对光化学传感器的应用及键合传感机理的一些新的探索是近年来国内外科学家关注的热点,实验方法的创新和量子化学理论计算的应用为此深入研究和获得更广泛的实验依据提供了可能。为此,本文设计并合成的几种光化学传感器,较深入地考察了它们对金属离子的识别性能、分析条件及键合传感机制。本文设计并合成了3种席夫碱型苯基氮杂冠醚光化学传感器。在选用最佳溶剂和测试浓度的条件实验的基础上采用紫外可见光谱和荧光光谱法分别考察了合成传感器对17种金属离子(Li~+、K~+、Na~+、Co~(2+)、Ba~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Al~(3+)、,Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Sr~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+))的选择性识别行为,在此基础上进一步研究了传感器对被选择离子的分析条件,即其它金属离子对被检测离子的干扰程度、分析检测的线性范围、检测限、被检测离子的键合可逆性,同时通过光谱滴定法测定了传感器分子与可识别离子的化学键合计量比及稳定常数。论文中进一步采用红外光谱法、质谱法、核磁共振(~1H NMR)滴定法以及量子化学理论计算程序Gaussian 09软件包(DFT and TD-DFT)进行分子结构优化等计算法研究了合成传感器分子与可识别金属离子的键合模式和传感历程。具体研究工作如下:1、本文第二章合成了一种新型比色荧光化学传感器双[4-(N-氮杂15-冠-5)苯甲醛]缩连氮(L1)。以乙醇为溶剂,通过紫外可见和荧光光谱研究了L1对各种金属离子的选择性。在金属离子选择性实验的紫外可见光谱和荧光光谱中显示L1对Al~(3+)和Fe~(3+)有显着的选择性。竞争实验表明,Al~(3+)会在一定程度上干扰L1识别Fe~(3+)。紫外可见光谱中传感器L1对Al~(3+)/Fe~(3+)的检测限分别为3.5535×10~(-6) M和4.3872×10~(-6) M,荧光光谱中L1对Al~(3+)/Fe~(3+)的检测限分别为3.3394×10~(-7) M和3.6225×10~(-7) M。通过Li’s equation等式经线性拟合可知L1和Al~(3+)/Fe~(3+)之间的键合稳定常数(logKs)分别为8.97和8.95(紫外可见光谱)以及8.82和8.67(荧光光谱)。化学计量比均为2:1,并经Job's、质谱实验以及Benesi-Hidebrand方程拟合进一步确定化学计量比。通过添加Na_2EDTA溶液,结果表明L1对Al~(3+)和Fe~(3+)的键合是化学可逆的。红外光谱、质谱、核磁共振(~1H NMR)滴定测试及Gaussian 09软件包(DFT)分子结构优化计算考察了传感器L1与Al~(3+)和Fe~(3+)的键合模式和传感机理。研究结果表明,传感器L1及其金属离子络合物具有ππ*跃迁的吸收光谱特征。传感器L1的弱荧光是由于其结构中C=N基团的异构化所致。DFT计算支持L1对Al~(3+)和Fe~(3+)的螯合增强荧光(CHEF)效应以及C=N异构化的抑制的传感机制,因此可知L1与Al~(3+)/Fe~(3+)发生作用的部位均为-HC=NN=CH-基团中的氮原子。2、第叁章合成了一种新型的荧光化学传感器对氮杂15-冠-5苯甲醛水杨醛缩连氮(L2)。在甲醇中通过紫外可见光谱和荧光光谱研究了化合物L2对金属离子的光谱响应情况。在紫外可见光谱中,传感器L2对Zn~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+)有选择,在荧光光谱中,其对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)有选择性,尤其是L2对Zn~(2+)的选择性有显着的荧光增强的特点。竞争实验中,Fe~(3+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)对L2识别Zn~(2+)产生了一定程度的干扰,剩余其他金属离子对L2识别Zn~(2+)无干扰。紫外可见和荧光光谱中传感器L2对Zn~(2+)的检测限分别为3.1925×10~(-6) M和1.0168×10~(-8) M。可逆实验表明L2与Zn~(2+)的键合具有化学可逆性。通过Job's图、质谱实验证明了L2与Zn~(2+)之间的化学计量比为1:1,紫外可见光谱和荧光光谱中L2与Zn~(2+)之间的键合常数分别为(logKs)3.93和3.14。红外光谱和~1H NMR滴定实验表明L2与Zn~(2+)的作用部位可能为L2的-HC=NN=CH-上的两个氮原子、-OH中的氧原子。L2与Zn~(2+)的键合模式、传感机理以及电子跃迁性质的变化分别通过DFT和TD-DFT计算进一步证明,DFT计算支持L2对Zn~(2+)的金属-配体电荷转移(MLCT)的传感机制,TD-DFT计算支持了L2以及L2-Zn~(2+)配合物的理论紫外-可见光谱的实验结果。3、第四章合成了6-(对位氮杂15-冠-5苯甲醛缩亚氨基)香豆素(L3)光化学传感器。在以甲醇为溶剂的金属离子选择性实验中,传感器L3对Al~(3+)具有专一选择性。竞争实验中,其他金属离子对L3识别Al~(3+)没有产生干扰。紫外可见和荧光光谱中传感器L3对Al~(3+)的检测限分别为3.6329×10~(-6) M和2.2915×10~(-6) M。通过可逆实验证明了L3对Al~(3+)键合的可逆性。Benesi-Hidebrand方程拟合、Job's图和质谱实验证明了L3与Al~(3+)之间的化学计量比为1:1,且紫外可见吸收光谱和荧光光谱中L3与Al~(3+)的键合常数(logKs)分别为3.90和4.28。红外光谱和~1H NMR实验证明了传感器L3与Al~(3+)的作用部位可能为L3中的冠环以及亚胺氮上的氮原子。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属冠醚论文参考文献
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论文知识图
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