基于手性氨基酸衍生物的Co(II)配合物的合成、结构及催化性能研究

论文摘要

手性配位聚合物因其精彩纷呈的拓扑结构及其在离子交换、选择性催化、非线性光学材料、铁电材料与磁性材料等多方面的潜在应用价值,引起诸多领域科学家的兴趣。因此,具有手性结构的配位聚合物的设计合成成为近几年来化学学科中最为活跃的研究领域之一。化学家利用非共价键以及各种超分子作用力,诸如氢键、芳香环堆积作用等,来构筑具有新颖拓扑结构的配位聚合物,并探索它们在化学与材料科学中的潜在应用。设计和开发新型手性配体及构筑新颖的手性配合物催化剂是不对称合成研究的一个重要领域。而以氨基酸衍生物配体作为手性诱导源,构筑具有新颖结构的手性配合物用于催化不对称合成方面的研究报道尚不多见。在本论文中,以光学纯L-酪氨酸为原料设计合成了两种新颖的多官能团氨基酸衍生物配体L1(C15H16N2O3)、L2(C17H17NO5)并对其进行了结构表征,表明具有单一手性。用手性配体L1、L2分别与钴盐反应,构筑了新颖的手性配位聚合物1{[Co（L1）2（H2O）] }n和配合物2{[Co（L2）（H2O）4]·5 H2O }n。利用X-Ray单晶衍射仪测定了其单晶结构。结构研究表明两者均属于中心对称的正交晶系,以P212121空间群结晶。在配合物1中,相邻的钴中心离子由同一个L1配体上的氨基氮原子和吡啶氮原子桥联构成一维“之”字链结构,一维“之”字链之间通过多重氢键作用构成三维超分子结构。配合物2晶体结构中含有大量的晶格水构成一维螺旋水链,手性配体L2与一维螺旋水链之间通过复杂的多重氢键作用和微弱的π-π相互作用构成三维超分子结构,一维螺旋水链填充在三维超分子结构的孔洞之中。利用环己烯的催化氧化反应来测试配合物1的催化性能。实验证明,配合物1具有良好的选择催化性能。手性配合物1作催化剂催化环己烯的氧化反应不仅有较高的转化率而且高选择性的诱导产生了单一手性的氧化产物3-叔丁基过氧基-1-环己烯（Ⅰ）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 手性配位聚合物的结构研究
• 1.3 手性配位聚合物的性能研究
• 1.4 本研究的意义和主要内容
• 2 实验部分
• 2.1 实验仪器
• 2.2 实验试剂
• 2.3 L-酪氨酸手性衍生物配体的合成与表征
• 2.4 配合物的合成与表征
• 2.5 配合物1 催化剂的制备
• 2.6 试剂精制
• 2.7 环己烯催化氧化反应性能测试
• 2.8 分析检测仪器及色谱条件
• 2.9 定量分析的数据处理方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 L-酪氨酸手性配体的合成与表征
• 3.2 L-酪氨酸衍生物手性配合物合成与结构研究
• 3.3 配合物1 催化性能研究
• 4 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 读硕士学位期间发表的论文目录
• 附录2 本论文晶体数据和相关谱图