氮雜環(huán)螯合配體銅(I)配合物的合成、表征和理論計(jì)算研究.pdf

1、銅(I)配合物因價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)多樣、光化學(xué)物理性質(zhì)獨(dú)特，及在光電器件、光學(xué)傳感器、太陽能轉(zhuǎn)換和非線性光學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出了誘人的應(yīng)用前景，而受到世界各地科學(xué)家的廣泛關(guān)注。本文設(shè)計(jì)合成了兩類氮雜環(huán)螯合配體，一類是含酯基官能團(tuán)的聯(lián)吡啶類配體：2,2′-聯(lián)吡啶-6-甲酸甲酯(bpym)和4,4′-二甲基-2,2′-聯(lián)吡啶-6-甲酸甲酯(mbpym)；另一類是嘧啶三氮唑類螯合配體，3-叔丁基-5-嘧啶基-1,2,4-三氮唑(bmptzH)。利用這兩

2、類氮雜環(huán)螯合配體，我們合成得到了6個單核銅(I)配合物，并應(yīng)用X-射線單晶衍射、紫外可見吸收光譜、紅外光譜、熒光光譜、元素分析和核磁共振光譜等表征手段，對6個銅(I)配合物的結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)進(jìn)行了分析和研究。
　　利用bpym和mbpym兩個氮雜環(huán)螯合配體，合成得到了3個單核含酯基聯(lián)吡啶類銅(I)配合物[Cu(bypm)(PPh3)2](ClO4)(1)、[Cu(mbypm)(PPh3)2](ClO4)(2)和[Cu(bypm)(

3、dppb)](ClO4)(3)。X-射線單晶衍射分析表明，銅(I)金屬離子分別與bpym或mbpym的兩個氮原子和兩個三苯基膦的磷原子配位，構(gòu)成一個扭曲變形的四面體，酯基并未參與配位。因受到取代基和膦輔助配體的影響，兩個吡啶環(huán)形成的二面角是以1(4.640°)<2(av.9.065°)<3(15.648°)次序遞增，而甲酸甲酯基團(tuán)與其相鄰吡啶環(huán)形成的二面角是以1(15.224°)>2(av.8.983°)>3(2.786°)次序遞減。1

4、–3的二氯甲烷溶液在330–500nm具有一個弱的低能量吸收帶，歸屬于電荷躍遷，表現(xiàn)出明顯的單重態(tài)金屬到配體的電荷躍遷(1MLCT)特征，這已被TD-DFT理論計(jì)算證實(shí)。1–3均表現(xiàn)出室溫固態(tài)熒光發(fā)射，并受到輔助膦配體、聯(lián)吡啶環(huán)取代基、Cu…Ocarbonyl距離、兩個吡啶環(huán)形成的二面角、以及甲酸甲酯基團(tuán)和其相鄰吡啶環(huán)形成的二面角的影響。
　　應(yīng)用bmptzH雙螯合配體，合成得到了3個單核銅(I)鹵化物Cu(bmptzH)(PPh

5、3)X(X=I(4)；Br(5)；Cl(6))。單晶結(jié)構(gòu)分析表明，銅(I)金屬離子分別與bmptzH的N1和N5兩個氮原子、一個鹵素原子以及一個三苯基膦的磷原子配位，構(gòu)成一個扭曲變形的四面體。bmptzH螯合配體優(yōu)先采用N1和N5的螯合配位方式，與兩種理論計(jì)算結(jié)果相符。4–6的二氯甲烷溶液在320–450 nm表現(xiàn)出一個弱的低能量吸收帶，歸屬于電荷躍遷，具有明顯的單重態(tài)金屬到配體的電荷躍遷(1MLCT)性質(zhì)。4–6的溶液未檢測到熒光發(fā)射