系列含氮/氧配体的超分子化合物的合成、结构与表征

系列含氮/氧配体的超分子化合物的合成、结构与表征

论文摘要

利用非共价键作用进行超分子化合物的定向组装是现今晶体工程研究的热点之一。本论文基于含氮与含氧配体共合成了17个超分子化合物,由氢键(如强氢键O—H…O,N—H…O和弱氢键C—H…O等)构成的超分子合成子对构建新型的超分子化合物晶体网络起到了至关重要的作用。对化合物1-17进行了元素分析、红外光谱分析(IR)与热重(TGA)的表征。全文共分为五章:第一章介绍了超分子化学及晶体工程的研究背景,重点介绍了氢键对超分子化合物的合成的影响。并在此基础上提出了本论文的选题目的与意义,以及所取得的主要结果。第二章介绍了反应所使用的原料,以及进行的表征和分别所使用的仪器介绍。第三章利用5-磺基水杨酸配体与含氮配体在室温下合成了5个超分子化合物,对其进行了结构解析与表征。并探讨了氢键及超分子合成子对其结构的影响。合成的5个超分子化合物中有3个是新合成的超分子化合物,分别是化合物[(C6H6N3+)·(C7H5O6S-)]·H2O (1)[(C6H16N22+)1/2·(C7H5O6S-)]·H2O(4)[(C5H14N22+)·(C7H5O6S-)2·3H2O(5)另外两个化合物[(C4H7N2+)·(C7H5O6S-)]·2H2O(2)[(C4H10N22+)1/2·(C7H5O6S-)]·H2O(3)已被报道。但我们使用不同的方法合成了这两个化合物并对其进行结构解析及进一步表征。并在最后对这一章研究的内容进行了总结。第四章利用哌嗪/N,N’-二甲基哌嗪配体与苯甲酸衍生物配体在室温条件下合成了6个新颖的超分子化合物[(C8H3O6N2-)·(C4H12N22+)]·H2O(6)[(C8H5O4-)2·(C4H12N22+)](7)[(C8H4O52-)·(C4H12N22+)](8)[(C8H4O6N-)2·(C6H,6N22+)](9)[(C8H5O4-)2·(C6H16N22+)](10)[(C8H5O5-)·(C6H16N22+)]·2H2O(11)并对其进行了结构解析及表征。并讨论了氢键及超分子合成子对其结构的影响。并在最后对这一章研究的内容进行了总结。第五章利用哌嗪配体与羟基苯甲酸衍生物有机酸配体在室温条件下合成6个新颖的超分子化合物[(C7H5O3-)2·(C4H12N22+)](12)[(C7H5O3-)2·(C4H12N22+)]·2H2O (13)[(C7H5O4-)2·(C4H12N22+)]·4H2O(14)[(C7H5O4-)2·(C4H,2N22+)](15)[(C845O62-)2·(C4H12N22+)](16)[(C8H2O5-)·(C4H,2N22+)1/2]-2H2O(17)并对其进行了结构解析及表征。并讨论了氢键及超分子合成子对其结构的影响。并在最后对这一章研究的内容进行了总结。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 超分子化学概述
  • 1.2 超分子化合物的晶体工程
  • 1.3 分子间的相互作用
  • 1.3.1 氢键
  • 1.3.1.1 氢键的类型
  • 1.3.1.2 描述氢键的图形符号
  • 1.3.2 π...π堆积效应
  • 1.4 影响超分子自组装的几个因素
  • 1.4.1 配体
  • 1.4.2 溶剂
  • 1.4.3 金属离子的配位几何构型
  • 1.5 超分子化合物单晶的制备
  • 1.6 本课题选题目的和意义
  • 1.7 本课题主要结果
  • 第二章 实验总述
  • 2.1 实验原料
  • 2.2 仪器与测试
  • 第三章 5-磺基水杨酸配体与含氮配体超分子化合物的合成与表征
  • 3.1 引言
  • 3.2 5-磺基水杨酸超分子化合物的合成与表征
  • 6H6N3+)·(C7H506S-)]·H2O(1)的合成与表征'>3.2.1 化合物[(C6H6N3+)·(C7H506S-)]·H2O(1)的合成与表征
  • 3.2.1.1 红外光谱分析
  • 3.2.1.2 热重-差热分析
  • 4H7N2+)·(C7H506S-)]·H2O(2)的合成与表征'>3.2.2 化合物[(C4H7N2+)·(C7H506S-)]·H2O(2)的合成与表征
  • 3.2.2.1 红外光谱分析
  • 3.2.2.2 热重-差热分析
  • 4H12N22+)1/1·(C7H506S-)]·H2O(3)的合成与表征'>3.2.3 化合物[(C4H12N22+)1/1·(C7H506S-)]·H2O(3)的合成与表征
  • 3.2.3.1 红外光谱分析
  • 3.2.3.2 热重-差热分析
  • 6H16N22+)1/2·(C7H506S-)]·H2O(4)的合成与表征'>3.2.4 化合物[(C6H16N22+)1/2·(C7H506S-)]·H2O(4)的合成与表征
  • 3.2.4.1 红外光谱分析
  • 3.2.4.2 热重-差热分析
  • 5H14N22+)·(C7H5O6S-2]·3H2O(5)的合成与表征'>3.2.5 化合物[(C5H14N22+)·(C7H5O6S-2]·3H2O(5)的合成与表征
  • 3.2.5.1 红外光谱分析
  • 3.2.5.2 热重-差热分析
  • 3.3 合成的结果与讨论
  • 3.4 晶体数据收集与结构解析
  • 3.4.1 化合物(1)的晶体结构描述
  • 3.4.2 化合物(2)的晶体结构描述
  • 3.4.3 化合物(3)的晶体结构描述
  • 3.4.4 化合物(4)的晶体结构描述
  • 3.4.5 化合物(5)的晶体结构描述
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 哌嗪/N,N'-二甲基哌嗪超分子化合物的合成与表征
  • 4.1 引言
  • 4.2 哌嗪超分子化合物的合成与表征
  • 8H3O6N2-)·(C4H12N22+)]·H2O(6)的合成与表征'>4.2.1 化合物[(C8H3O6N2-)·(C4H12N22+)]·H2O(6)的合成与表征
  • 4.2.1.1 红外光谱分析
  • 4.2.1.2 热重-差热分析
  • 8H5O4-2·(C4H12N22+)](7)的合成与表征'>4.2.2 化合物[(C8H5O4-2·(C4H12N22+)](7)的合成与表征
  • 4.2.2.1 红外光谱分析
  • 4.2.2.2 热重-差热分析
  • 8H4O52-)·(C4H12N22+)](8)的合成与表征'>4.2.3 化合物[(C8H4O52-)·(C4H12N22+)](8)的合成与表征
  • 4.2.3.1 红外光谱分析
  • 4.2.3.2 热重-差热分析
  • 4.3 N,N’-二甲基哌嗪超分子化合物的合成与表征
  • 8H4O6N-2·(C6H16N22+)](9)的合成与表征'>4.3.1 化合物[(C8H4O6N-2·(C6H16N22+)](9)的合成与表征
  • 4.3.1.1 红外光谱分析
  • 4.3.1.2 热重-差热分析
  • 8H3O4-2·(C6H16N22+)](10)的合成与表征'>4.3.2 化合物[(C8H3O4-2·(C6H16N22+)](10)的合成与表征
  • 4.3.2.1 红外光谱分析
  • 4.3.2.2 热重-差热分析
  • 8H5O5-2·(C6H16N22+)]·2H2O(11)的合成与表征'>4.3.3 化合物[(C8H5O5-2·(C6H16N22+)]·2H2O(11)的合成与表征
  • 4.3.3.1 红外光谱分析
  • 4.3.3.2 热重-差热分析
  • 4.4 合成的结果与讨论
  • 4.5 晶体数据收集与结构解析
  • 4.5.1 化合物(6)的晶体结构描述
  • 4.5.2 化合物(7)的晶体结构描述
  • 4.5.3 化合物(8)的晶体结构描述
  • 4.5.4 化合物(9)的晶体结构描述
  • 4.5.5 化合物(10)的晶体结构描述
  • 4.5.6 化合物(11)的晶体结构描述
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 羟基苯甲酸衍生物/哌嗪超分子化合物的合成与表征
  • 5.1 引言
  • 5.2 羟基苯甲酸衍生物/哌嗪超分子化合物的合成与表征
  • 7H5O3-2·(C4H12N22+)](12)的合成与表征'>5.2.1 化合物[(C7H5O3-2·(C4H12N22+)](12)的合成与表征
  • 5.2.1.1 红外光谱分析
  • 5.2.1.2 热重-差热分析
  • 7H5O3-2·(C4H12N22+)]·2H2O(13)的合成与表征'>5.2.2 化合物[(C7H5O3-2·(C4H12N22+)]·2H2O(13)的合成与表征
  • 5.2.2.1 红外光谱分析
  • 5.2.2.2 热重-差热分析
  • 7H5O4-2·(C4H12N22+)]·4H2O(14)的合成与表征'>5.2.3 化合物[(C7H5O4-2·(C4H12N22+)]·4H2O(14)的合成与表征
  • 5.2.3.1 红外光谱分析
  • 5.2.3.2 热重-差热分析
  • 7H5O42·(C4H12N22+)](15)的合成与表征'>5.2.4 化合物[(C7H5O42·(C4H12N22+)](15)的合成与表征
  • 5.2.4.1 红外光谱分析
  • 5.2.4.2 热重-差热分析
  • 8H4O62-)·(C4H12N22+)](16)的合成与表征'>5.2.5 化合物[(C8H4O62-)·(C4H12N22+)](16)的合成与表征
  • 5.2.5.1 红外光谱分析
  • 5.2.5.2 热重-差热分析
  • 8H2O5-)·(C4H12N22+)]((17)的合成与表征'>5.2.6 化合物[(C8H2O5-)·(C4H12N22+)]((17)的合成与表征
  • 5.2.6.1 红外光谱分析
  • 5.2.6.2 热重-差热分析
  • 5.3 合成的结果与讨论
  • 5.4 晶体数据收集与结构解析
  • 5.4.1 化合物(12)的晶体结构描述
  • 5.4.2 化合物(13)的晶体结构描述
  • 5.4.3 化合物(14)的晶体结构描述
  • 5.4.4 化合物(15)的晶体结构描述
  • 5.4.5 化合物(16)的晶体结构描述
  • 5.4.6 化合物(17)的晶体结构描述
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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