二茂铁羧酸和双磺酸功能配合物的合成和性质分析.pdfVIP

摘要 当前，配位化学己成为现代化学研究的一个重要领域，并与现代物理学、生 命科学、材料科学、环境科学等一级科学都有紧密的联系和交叉渗透同时，又与 又与化学中各二级学科交叉渗透，形成多个新兴交叉学科．在工业生产和生活中， 也得到了广泛应用，如鞣革，石油化工和精细化工中用的催化剂等．配位化学的发 展将有效促进2l世纪化学领域的进步．徐光宪先生用了一个很生动地比喻，他 把2l世纪的化学比作一个人，那么物理化学、理论化学和计算化学是脑袋，分析 化学是耳目，配位化学是心腹，无机化学是左手，有机化学和高分子化学是右手， 材料科学(包括光、电、磁功能材料，结构材料，催化剂及能转化材料等等)是左 腿。生命科学是右腿．通过这两条腿使化学学科坚实地站在国家目标的地坪上． 我们在本文中报道了二茂铁双磺酸和二茂铁双琥珀酸配体与过渡金属形成 的系列配位化合物．众所周知，二茂铁双磺酸常被应用于修饰电极和新型表面活 性剂的制备开发，而磺酸类配体的磺酸根与磷酸类配体的磷酸根结构相似，性能 相近，具有多个配位点和配位模式，可被广泛应用于合成多孔材料，作为分子筛 材料的材料补充，应用于催化和吸附材料的研究．同时，从我们合成的聚合物1-6 的晶体结构，我们可以看出，此种材料不但具有较大的空腔，同时还具用多个微 孔，这根有效的提高了此类材料的选择性．此外，金属中心与弱配体溶剂水的配 位更加增强了其选择性．这一切均表明，此类材料具有极大的潜在应用价值在合 成高效绿色催化剂方面．需要指出的是，在聚合物1．5中，二茂铁双磺酸配体并 没有配位，而是通过多齿氧与配位水分子形成氢键构筑多维符合结构，唯有在聚 合物6中，配体参与配位，形成二维三明治结构． 二茂铁双琥珀酸配体则分别与Zn、Co、Mn、Pb等形成了5个配位化合物 7-11，配和物7，8，9为以单核配位化合物为母体形成的三维超分子化含物，聚 合物10是依靠n一“堆积作用形成一维麻花状结构，聚合物ll是在有机小分子 配体Phen参与下，形成的二维网状结构．～般的，有机小分子配体，如Phen，Py，eR 等均具有一定碱性，因此，在此类化合物的参与下，可改变原有溶液的PH值， 形成聚合物． 另外，我们还报道了两个简单配位化合物和一个由二茂铁单甲酸与钾离子形 成的八核簇和物12-14．通过量化研究，我们发现中心金属钾原予通过P轨道与 配体形成配键，由于中心金属离子之间相互作用力强，使得电子高度离域，这样 中心金属离子对前线轨道的贡献很大，中心金属离子问存在着较强的作用力，其 O．0745， 0．0745，K5-K70．0961，K6一K7O．0630，K78-K79 Wiberg键级为K4-K7 K75一K79O．0634，K76．K79O．0961．我们还注意到，074不同于其它氧原子， 18 之间．通过对比，不难看出，中心氧原子电荷为[core]2S22p6，而其它氧原子则 为[core]2S22p5，说明中心氧原子通过从钾原子簇中获得两个电子，使得电荷平 衡，形成稳定结构，同时这又有助于多核钾簇稳定存在，而其它氧原子则通过与 多核钾簇形成配位键而稳定存在，中，山氧原子与钾原子形成的是共价键而不是配 位键．通过对电荷居分布的计算，对于说明化合物稳定性，及成键方式有重要意 义． 关键词：配位化合物二茂铁 晶体结构量子化学 Abstract the amost fieldin researchofmodern chemist叫hasbeen important Currently,coordination alsohasa contactwithmodem environment and chemistry closely physi