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偶氮苯羧酸化合物及其配合物理的合成与性能研究认领

被引量： 1

作者：

晋彩琴

学位授予单位：

西安理工大学

摘要：

羧基具有较强的配位能力和多样的配位模式,这为功能配位化合物的结构设计、定向合成提供了多样的选择和可行的方向。偶氮苯基团的光致异构化特性使其在光控开关、信息存储、非线性光学材料等领域存在潜在应用价值。因此将偶氮苯基团引入到羧酸类分子体系中,去合成偶氮苯功能化的羧酸类分子及其配合物具有十分重要的研究价值与意义。本文以2,4-二氨基偶氮苯盐酸盐(柯衣定,DAAB)、对氨基偶氮苯(AAB)和对醛基苯甲酸(CBA)为原料,通过氨基与醛基的脱水缩合反应形成希夫碱结构来设计合成偶氮苯功能化的羧酸类化合物:4-氨基-2-(对羧苯亚甲基苯胺基)偶氮苯(Hacaa)、2,4-(二羧苯亚甲基苯胺基)偶氮苯(H2dcaa)以及对羧苯亚甲基苯胺基偶氮苯(Hcaa)。进而采用此类分子作为功能配体与金属离子Cd2+、Co2+等配位形成相应配合物,并研究该类分子及其配合物的光致异构化性质和荧光性能,主要内容如下:(1)在回流条件下,采用氨基与醛基脱水缩合反应获得三种偶氮苯羧酸化合物,并采用EA、UV-vis、FT-IR、TG-DTA等对其进行表征。对比优化缓慢蒸发法、扩散法、溶剂热等方法培养化合物单晶的实验条件。采用缓慢蒸发法获得了适合单晶XRD测试的化合物Hacaa的单晶,该晶体为红色长方体,尺寸0.5×0.3×0.2 mm,单斜晶系,空间群C2/c,晶胞参数:a=12.82 A,b=7.81 A,c=19.83 A,α=90.00 deg,β=90.26 deg,γ=90.00 deg,晶体结构中Hacaa通过分子间氢键在空间沿z轴呈“波浪状”堆积。分析结果表明化合物的紫外吸收、热稳定性等均与分子的共轭化程度密切相关;(2)以所获得的三种偶氮苯羧酸化合物为配体分别与Cd2+、Co2+等金属离子配位合成相应配合物,对比、探讨和优化了溶剂热法、扩散法等合成方法、反应条件及影响因素,并采用EA、UV-vis、FT-IR、TG-DTA等方法对所得产物进行了表征分析。分析结果表明配合物中溶剂分子参与了配位,且配合物的稳定性与分子的共轭化程度密切相关,共轭化程度越大,配合物越稳定;(3)对偶氮苯羧酸化合物及其配合物的光致异构化性质和荧光性能进行了研究。紫外吸收光谱和荧光发射光谱研究表明其在紫外光照射下发生了从反式到顺式的异构化反应,同时伴随着颜色变化;异构化转化率、转化速率显示偶氮苯基团的光致异构化反应受取代基、空间位阻、共轭化程度等因素的影响。共轭化程度越大,转化速率越快,荧光强度越强且向长波方向移动。

摘要译文

关键词：

偶氮苯; 金属羧酸配合物; 光致异构化; 单晶X射线衍射; 荧光光谱

学位年度：

2017

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工程（专业学位）

导师：

余中万一

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：

10.27398/d.cnki.gxalu.2017.000120