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芳香醛和含吡啶环配体及其Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Bi（Ⅲ）配合物的结构、性质与理论计算认领

被引量： 1

作者：

张晓芳

学位授予单位：

兰州交通大学

摘要：

在众多氮杂环化合物中,喹唑啉及其衍生物因具备独特的抗菌抗炎活性而备受关注。目前,化学家们通过在喹唑啉片段上引入各种活性基团,得到了一系列喹唑啉衍生物,并在生物学,农药和医学领域广泛应用。另外,喹唑啉型金属配合物在近几年发展迅速,其中含有某些特定金属离子(如Cu2+、Cd2+、Bi3+等)的配合物具备优异的抑菌活性。本论文基于以上研究背景设计合成了四种喹唑啉型Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Bi（Ⅲ）金属配合物,并分别探究了它们与相应配体的性质差异。主要研究内容如下:1、合成邻氨基苯乙酮肟,将其分别与3-硝基苯甲醛、吡啶-2-甲醛及3-吡啶甲醛反应合成了三种配体。分别为L1:2-（3-硝基苯基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N3-氧化物;L2:2-（2-吡啶基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N3-氧化物;L3:2-（3-吡啶基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N3-氧化物。还合成了两种含香豆素环酰腙类配体L4和L5,通过核磁共振氢谱对得到的两种配体进行了结构表征。2、配体L1与Cu（NO3）2·3H2O反应,得到Cu（Ⅱ）配合物1的黑色块状晶体,结合IR、X-射线晶体学证实了其结构。对1进行紫外和荧光光谱测试并与配体比较。探究了Cu（Ⅱ）配合物的电化学性质和抑菌活性。对配合物1进行理论研究,由密度泛函理论（DFT）计算了1的优化构型,最高已占分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）的能量及gap值;TD-DFT进行紫外模拟,探究电子跃迁对紫外可见吸收光谱的影响;运用静电势ESP计算了1中的亲核、亲电攻击位点;最后,使用Crystal Explorer 17程序量化了Cu（Ⅱ）配合物1中的弱相互作用。3、配体L2分别与Cd（NO3）2·4H2O和Bi Cl3反应,得到了Cd（Ⅱ）、Bi（Ⅲ）配合物2和3,通过IR、X-射线晶体学证实了结构。对两个配合物做了紫外、荧光光谱测试及抑菌活性对比实验。由DFT计算得到配合物2、3的最优几何结构,HOMO和LUMO能量及gap值;TD-DFT模拟了紫外光谱中存在的电子跃迁;静电势ESP计算2和3中的反应性位点;Crystal Explorer 17程序分析了Cd（Ⅱ）和Bi（Ⅲ）配合物中存在的分子间作用力。4、配体L3与Bi Cl3反应,得到Bi（Ⅲ）配合物4的晶体,结合IR、X-射线晶体学证实了结构。对配合物4做了紫外、荧光光谱测试及抑菌活性对比实验。此外,通过DFT计算、TD-DFT计算、静电势ESP和Hirshfeld表面分析对配合物4进行了理论研究。还得到了配体L4和L5的Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）/Co（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）/Cu（Ⅱ）三种金属配合物,结合UV-vis光谱和荧光光谱对几种配合物进行了性质测试。

摘要译文

关键词：

光谱性质; 抑菌活性; 理论计算; 表面分析; 含吡啶环配合物

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

无机化学

导师：

柴兰琴

中图分类号：

O641.4[络合物化学（配位化学）]

学科分类号：

070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工]

D O I：

10.27205/d.cnki.gltec.2021.000802