含氮雜環(huán)配合物及金屬離子液體的合成和電化學性質研究.pdf

1、本文合成了68個新的含氮雜環(huán)苯并咪唑、三唑和苯并三唑衍生物配體及其金屬配合物，125個不同烷基取代的咪唑、苯并咪唑和苯并三唑氯鹽離子液體以及相應的含金屬離子液體，通過元素分析、紅外光譜、核磁共振和X-射線晶體衍射表征結構。研究了這些化合物的電導率、熱穩(wěn)定性、電化學和電催化等性質。
　　 ⑴合成了58個新的1-烷基-苯并咪唑配體[CnH2n+1-bim](n=3、4、5、8和10;bim=苯并咪唑)及相應的金屬配合物[M(CnH2

2、n+1-bim)2X2](M=Co、Cu、Zn、Cd和Fe;X=Cl-、Br-、NO3－和SCN－)，得到了[Co(C3H7-bim)2Br2]、[Cu4(C4H9-bim)4Cl6O]和[Zn(C3H7-bim)2Br2]等9個化合物的單晶并進行了結構分析。在20℃至90℃的范圍內，測試了1-烷基-苯并咪唑配合物在不同有機溶劑乙醇、乙腈、丙酮、四氫呋喃和N,N'-二甲基甲酰胺中的電導率，考察了有機溶劑、烷基鏈和金屬鹽對電導率的影響。將

3、部分苯并咪唑配合物作為修飾劑制作本體修飾化學碳糊電極，通過循環(huán)伏安法測試了修飾電極的電化學性質，詳細研究了它們對過氧化氫、亞硝酸根、溴酸根和三氯乙酸的電催化還原作用，對催化機理做了推斷，測得了線性范圍、檢測限以及靈敏度。
　　 ⑵合成了10個新的1-烷基-1，2,4-三唑及其配合物[M(CnH2n+1-taz)2X2](n=4和10;M=Co和Cu;X=Cl-、Br-和SCN;taz=1，2,4-三唑)、1-戊基-1，2，3-苯

4、并三唑及其氯化鋅配合物[Zn(C5H11-bta)2Cl2](bta=苯并三唑)、甲基2-吡啶酮肟及其錳配合物{Mn[(2-py)CNOH]2Cl2}和{Mn[(2-py)CNOH]2(OAc)2}(py=吡啶)。得到了[Cu4(C4H9-taz)4Cl6O]、[Zn(C5H11-bta)2Cl2]和{Mn[(2-py)CNOH]2Cl2}等化合物的單晶并進行結構分析。通過循環(huán)伏安法研究了這些配合物修飾碳糊電極的電化學以及電催化性質。<

5、br>　　 ⑶合成了一系列119個1-烷基-3-甲基咪唑氯鹽離子液體[Cn-mim]Cl(Cn=碳原子數(shù)為3、4、8、12、14、16和18的烷基鏈，mim=3-甲基咪唑)及其相應的含金屬離子液體[Cn-mim]MXm(M=Fe、Co、Cu、Zn、Mn、Cd、La、Ce、Nd和Y，X=Cl-、NO3－和SCN)。這部分得到的含金屬離子液體熔點都低于100℃。測試了所合成離子液體的電導率，考察了有機溶劑、烷基陽離子以及陰離子中金屬離子和

6、酸根對電導率的影響。通過示差掃描熱分析(DSC)和熱重分析(TG/DTG)研究了含氯化鈷和含氯化銅的1-十四烷基、1-十六烷基和1-十八烷基-3-甲基咪唑的熱穩(wěn)定性。將得到的含金屬離子液體用于修飾碳糊電極，在電極中含金屬離子液體充當了催化劑和導體粘合劑的雙重作用。修飾電極對過氧化氫、亞硝酸根、溴酸根、碘酸根和三氯乙酸表現(xiàn)優(yōu)良的電催化還原作用，靈敏度高，檢測限低，重現(xiàn)性好。而且修飾電極制作簡便，穩(wěn)定性好。
　　 ⑷合成了含金屬1,

7、3-二烷基苯并咪唑離子液體[(C3H7)2-bim]2[CdCl4]和[(C10H21)2-bim]2[Cd2Cl6]、1,3-二丁基苯并三唑氯鹽[(C4H9)2-bta]Cl(bta=苯并三唑)及其含氯化鎘離子液體[(C4H9)2-bta][(C4H9-bta)CdCl3]。對得到的這三個含金屬離子液體的晶體結構進行了詳細分析。通過熱重分析考察了含氯化鎘1,3-二癸基苯并咪唑和含氯化鎘1,3-二丁基苯并三唑的熱穩(wěn)定性。在DMF溶液中測