芳脒類超分子和氮雜β-二亞胺化合物的合成及碳氮鍵裂分機理的研究.pdf

1、在社會發(fā)展的過程中，隨著人們對各種材料性能需求的不斷提升及其有關(guān)化學(xué)新現(xiàn)象的呈現(xiàn)，推動著材料化學(xué)理論與應(yīng)用的研究不斷向著更高的層次深入。利用超分子化學(xué)體系的理論設(shè)計合成的功能性材料，因其性能獨特且優(yōu)良實用的特征滿足了社會的需求，同時解決了人們在化學(xué)發(fā)展中的新問題，成為了21世紀(jì)科技發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。作為該領(lǐng)域的重要分支，近些年來離子型超分子聚合結(jié)構(gòu)材料和有機金屬配合物的研究發(fā)展的很快。本文設(shè)計合成了一些芳脒基碳正離子和不同的負(fù)離子結(jié)合

2、生成的離子型超分子聚合物，以及與其相關(guān)的有機化合物，在測定其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，檢測了部分化合物的熒光性能。
　　 本研究工作建立在課題組以往的理論和實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計了芳基腈和不同的烷基胺基鋰鹽進行反應(yīng)，得到了10個化合物，用X-ray單晶衍射分析測定了化合物2a，2b，2c，2d，3a，3b的結(jié)構(gòu)，并用NMR、IR、ESI-MS進行了詳細的表征。對化合物2e，2f，2g，2h進行了ESI-MS分析。本研究分為四部分：第一部分概括介

3、紹了超分子化學(xué)和功能性材料的理論以及國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r，介紹了碳氮鍵的裂分反應(yīng)和當(dāng)前的研究進展。第二部分以2-甲基苯基腈、4-吡啶腈、2-硝基苯腈、苯甲腈為原料、與不同的烷基胺鋰進行加成反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上與金屬氯化鹽或一氯化二苯基膦進行置換反應(yīng)，接著用雙氧水氧化，合成了6個化合物2a，2b，2c，2d，2e，2f，2g，2h其中2a，2c為芳脒類離子型超分子，2b，2d為有機化合物。通過表征發(fā)現(xiàn)在形成化合物2a，2b，2c的過程中，有碳氮

4、鍵裂分的現(xiàn)象。為探討這一現(xiàn)象的原因，合成并分析了四種化合物2e，2f，2g，2h，對反應(yīng)過程中所發(fā)生的碳氮鍵的裂分反應(yīng)進行了著重的闡述和推測。對芳脒類離子型超分子2a，2c進行了熒光性質(zhì)分析。第三部分以4-吡啶腈，4-硝基苯甲腈與不同的烷基胺鋰反應(yīng)后，再與一氯二苯基膦反應(yīng)，暴露在空氣中氧化得到了氮雜β-二亞胺離子型超分子聚合物3a，進一步證明了氮雜β-二亞胺是可以穩(wěn)定存在的骨架；用雙氧水氧化得到了N-P鍵未發(fā)生氧化裂分的氮雜β-二亞胺化

5、合物，并對化合物3a，3b進行了結(jié)構(gòu)測定和詳細表征，探討了其生成的機理。第四部分通過對前三部分的回顧總結(jié)，在分析有關(guān)碳氮鍵的裂分機理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了氧化劑影響氮磷鍵和碳氮鍵裂分反應(yīng)的驗證方法。展望了合成更好的芳脒基類離子型超分子熒光材料和氮雜β-二亞胺與金屬離子配位所生成的化合物在催化領(lǐng)域的潛在價值?；衔?a，2b，2c，2d，3a，3b的結(jié)構(gòu)，經(jīng)NMR、IR、ESI-MS和X-ray單晶衍射確證?；衔?e，2f，2g，2h經(jīng)ESI