2-吡嗪羧酸與金屬元素配位行為的熱化學(xué)研究.pdf

1、2-吡嗪羧酸是一類重要的含氮雜環(huán)配體,它與金屬的配合物是重要的有機(jī)-無機(jī)雜化材料,因其物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的多樣性而引起化學(xué)工作者的濃厚興趣,成為一個熱門的研究領(lǐng)域。這類配合物在選擇性催化、分子識別、光電材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料等新型功能材料的開發(fā)中均顯示出誘人的應(yīng)用前景。
　　這類配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)表征方面的研究已取得了重大進(jìn)展。然而,為了進(jìn)一步改進(jìn)這類配合物及其衍生物的合成工藝以便使其更好的投入于工業(yè)生產(chǎn),開發(fā)它們新的應(yīng)用領(lǐng)

2、域,并且進(jìn)行相關(guān)的理論研究,都需要該類配合物準(zhǔn)確的熱力學(xué)數(shù)據(jù)作為應(yīng)用開發(fā)和相關(guān)理論研究的依據(jù)。本論文完成的主要工作如下:
　　1.合成了十種2-吡嗪羧酸與金屬的配合物,并對這些配合物進(jìn)行了元素分析、X-射線單晶衍射和TG/DSC綜合熱分析,確定了這些配合物的組成、空間結(jié)構(gòu)以及熱分解機(jī)理。
　　2.利用精密自動絕熱量熱儀測定了這些配合物在78～400K溫區(qū)的摩爾熱容。實驗表明,大部分化合物在此溫區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,只有少數(shù)含水化合物在

3、400K前出現(xiàn)不同程度的脫水,其結(jié)果與熱重分析結(jié)果一致。用最小二乘法對每種配合物在非脫水溫區(qū)的實驗?zāi)枱崛葸M(jìn)行擬合,得到摩爾熱容(Cp,m)隨折合溫度(X)變化的多項式方程。依據(jù)此方程,計算出配合物在該溫區(qū)的舒平熱容和相對于298.15K時的熱力學(xué)函數(shù)值[HT-H298.15 K]、[ST-S298.15 K]和[GT-G298.15 K],并以每隔5K的間隔列表給出。
　　3.依據(jù)Hess定律,對配合物設(shè)計合理的熱化學(xué)循環(huán),利用

4、等溫環(huán)境溶解-反應(yīng)熱量計測量出所設(shè)計熱化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物和產(chǎn)物的溶解焓,從而計算出該反應(yīng)的反應(yīng)焓,再結(jié)合反應(yīng)中其它反應(yīng)物和產(chǎn)物已知的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,可得到目標(biāo)配合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。另外,利用紫外可見光譜儀和折光儀驗證了所設(shè)計熱化學(xué)循環(huán)的合理性和可靠性。
　　4.對2-吡嗪羧酸配合物的熱容、熱力學(xué)函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓等熱力學(xué)數(shù)據(jù)隨它們分子量的變化情況進(jìn)行了分析。研究表明,配位方式和空間構(gòu)型相同的配合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)隨著分子量的變化呈