文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
一些芳炔基取代二茂铁化合物的合成、结构及性质
姓名:卢鑫
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:曹迁永
20100611
摘要近年来,由于具有独特的光、电、磁性等方面的性能,含有机给体和受体形成的共轭的瓵化合物,已经引起了人们的广泛重视和深入研究。本论文开展了基于二茂铁为电化学活性中心的离子识别受体的设计、合成及功能研究,取得了下列有意义的成果。一,合成了三种含电子给体乙炔基桥连二茂铁化合物.⒍云浣峁埂光化学及电化学性质进行了表征,检测到了和氧化态时近红外区的跃迁,以及对质子的光及电化学敏感性。二,设计并合成了含吖啶的二茂铁衍生物和,以及含喹啉的二茂铁衍生物—,并对其光化学及电化学性质进行了表征,发现相比于延长共轭体系的配体,具有较短共轭体系的、、蚅具有更强的低能吸收带。除此之外,我们还研究了这些配体对质子和金属阳离子的电化学响应。三,合成了三种含二茂铁基硫脲化合物ü焱狻⒑舜挪舛怂们的结构,并且研究了它们的光谱与电化学性质,以及阴离子对配体的影响。关键词:二茂铁;吖啶;喹啉;电化学;光谱学
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趴卧本论文合成的所有配体的分子式鵑少甃
第一章文献综述铁与光敏基团相连,通过光诱导引发二茂铁进行氧化还原,从而实现开关控制。有机金属化合物般是指金属与有机基团以金属和碳直接成键而形成的化合物,也包括一些有机金属配位化合物。有机金属化学是当代化学的前沿领域之一,是发展极为活跃、迅速和极富生命力的学科。自从年,二茂铁被蚉⑾趾螅远捌溲苌物的研究工作数十年长盛不衰,自此以后,二茂铁衍生物新物种层出不穷,使有机金属化学的发展出现了一个飞跃,特别是近十年,对于二茂铁及其衍生物的研究更为活跃。二茂铁具有独特的夹心型结构,二价铁离子被夹在两个平面环之间互为交错构型,及其广泛的用途和潜在的应用前景一直为许多科学工作者所关注’。其主要表现为不对称有机合成催化剂、改良剂、稳定剂、光敏剂、电极的修饰以及生化与医药等多个领域【。由于二茂铁具有夹心型结构和芳香化合物的高度富电子特性,具有好的芳香性、稳定性、易化学修饰及易受环境影响的可逆氧化还原特点,能实现氧化还原开关效应睁。5倍ü谢查钐逑迪嗔9钩蒁..型化合物时,在光诱导下,容易发生分子内的电子转移,从而构成分子导线,而且它们的电子转移速率、平衡常数都可定量测出。这类化合物在冗共轭体系的两端分别连接电子给体和电子受体,电子更容易偏向受体,可以诱导体系的非对称极化,使共轭体系尽可能地得到扩展或延伸,导致分子具有较大的非线性极化率。基于这一性质,可设计具有氧化还原开关效应的二茂铁衍生物。若二茂实验表明,由于茂环的镜缱佑牍山鹗籼膁电子均参与了体系的共扼,形成了更为有效的瓵共扼骨架,具有很好的非线性光学性能【】。这类非线性光学材料在光储存、光导、光学计算机等方面,有着诱人的应用前景【恰此外,二茂铁具有好的稳定性和电化学活性,是构筑氧化还原活性受体的首选信号报告中心,并且具有易取代的特点。近年来,基于二茂铁为电化学响应中心的超分子电化学活性受体的设计、合成及功能研究十分活跃卜】。电化学活性受体主要由两种活性中心构成:哂锌赡娴缁灾实男藕疟ǜ嬷行模苎≡裥允侗鹛囟ㄑ衾胱印⒁趵胱踊蛑行苑肿拥氖侗鹬行摹U饫嗟缁侗研究在分子自组装、电化学生物传感器、离子选择性电极、可控离子跨膜传输
三、划基于二茂铁为电化学活性中心的阳离子识别受体△邱达到了效地检测出活细和的浓度。以甲醇/水Ⅳ/H芗粒贸9娌地识别碱金属浚钔两鹗鬗凸山鹗,,·;以及分子开关等方面具有重要的理论意义和潜在的应用价值】。在此,我们对在超分子电化学识别方面具有潜在应用前景的二茂铁受体进行分类总结,并介绍该领域的最新进展情况。以二茂铁为电化学活性中心的阳离子识别受体是一类能选择性与阳离子作用的化合物,其结构特征是含有分子识别中心和电化学活性中心。当底物阳离子通过分子识别作用于受体分子时,其电化学活性中心会作出响应,电位通常向阳极移动,而移动的幅度代表受体的应答水平。暇┐笱У亩未河淌凇緇争】研究了二茂铁与罗丹明基团结合的传感器,通过荧光和电化学性质的测试发现,,而且颜色由无色变为粉红色。实验表明,这种传感器能快速、准确地检测出海水中的含量,而且有能力区分饮用水中的含量是否超标,有望应用在环境检测与评估等方面。复旦大学的李富友课题组【’】设计合成了两个含罗丹明的二茂铁衍生物,能有分脉冲伏安法,化合物越鹗衾胱覥十的滴定实验发现,加入倍量的时,课题组合成了一系列含二茂铁的连氮化合物,化合物中的阳离子发生配位,可以通过电化学性质的变化,观察到这些配体能分别选择性合物械渭庸康腗保陌氩ǖ缥缓煲屏,颜色由原来的第一章文