橋聯(lián)雙二茂鐵化合物的合成與伏安性質(zhì)研究.pdf

1、二茂鐵因其具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)備受研究者們的關(guān)注，在過去的研究歷程中，研究者們?cè)诙F模型分子的構(gòu)建、性質(zhì)的研究以及功能化應(yīng)用等方面進(jìn)行了廣泛的探索，特別在二茂鐵衍生物在不對(duì)稱催化、材料科學(xué)、生物活性化合物、液晶材料以及電磁領(lǐng)域的應(yīng)用研究廣泛而深入。本課題組在二茂鐵衍生物分子的設(shè)計(jì)合成和電化學(xué)性質(zhì)研究方面也做了大量工作，前期構(gòu)建了多種原子橋以及芳香橋聯(lián)的多二茂鐵化合物，同時(shí)在對(duì)其分子內(nèi)二茂鐵單元間電荷交互的通道和影響因素等問題進(jìn)行了研究

2、，取得了一些與文獻(xiàn)報(bào)道不同的研究結(jié)果，本文將針對(duì)單雜原子橋聯(lián)以及雙雜原子橋聯(lián)的雙核二茂鐵化合物的電荷傳遞的特性進(jìn)行相關(guān)討論，具體內(nèi)容如下：
　　本文以二茂鐵作為初始原料，在酸催化下，與雙甲氧基甲烷進(jìn)行縮合反應(yīng)，合成了雙二茂鐵甲烷；利用碘代二茂鐵與氨基鋰、DMF在碘化亞銅催化下反應(yīng)合成了N, N－雙二茂鐵基甲酰胺；采用碘代二茂鐵與無水硫氰酸鉀在CuI催化下合成了雙二茂鐵硫醚；采用鋅汞齊還原雙二茂鐵乙二酮得到了1,2-雙二茂鐵乙烷；采

3、用碘代二茂鐵與九水硫化鈉在碘化亞銅催化下制備得到了1,2-雙二茂鐵二硫化物。采用元素分析，F(xiàn)T-IR，1H NMR，13C NMR和MS等表征手段，分別對(duì)所合成的化合物進(jìn)行了組成和結(jié)構(gòu)表征，并培養(yǎng)得到了五種化合物的單晶，同時(shí)采用 X射線單晶衍射技術(shù)，確定了五種化合物的分子與晶體結(jié)構(gòu)，其中化合物2為首次合成的新化合物，化合物2和3為首次報(bào)道的新型分子與晶體結(jié)構(gòu)。采用循環(huán)伏安法，分別對(duì)五種化合物進(jìn)行了電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試，同時(shí)結(jié)合理論計(jì)算、晶體結(jié)

4、構(gòu)對(duì)化合物的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明:三種雜原子橋聯(lián)雙二茂鐵化合物1、2、3中，二茂鐵單元間的電子交互能力隨著橋聯(lián)茂環(huán)二面角的減小而增大，即△E1/21＜△E1/22＜△E1/23；對(duì)同種原子橋聯(lián)的化合物1、4和3、5分別進(jìn)行電化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，隨著橋原子個(gè)數(shù)的增加，二茂鐵空間距離增大，單元間電子交互能力減弱；在化合物4和5當(dāng)中，雙硫原子橋聯(lián)的雙二茂鐵5電子交互能力同樣大于雙碳原子橋聯(lián)的雙二茂鐵化合物4；以上分別進(jìn)行電化學(xué)分析還發(fā)