2Cl2配合物的水热合成及表征.docx

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［Cu(Ⅰ)(C12H8N2O)］2Cl2配合物的水热合成及表征

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[摘要]：通过实验合成2，2｀-联苯二酸，并以2，2′-联苯二酸和邻菲罗啉为配体，以铜离子为中心离子，通过水热合成制备了［Cu(Ⅰ)(C12H8N2O)］2Cl2微晶粉体，.通过元素分析、IR等方法对配合物进行了表征,并通过TG进行分析。对该配合物的热稳定性及热分解机理做了初步探讨.。

论文关键词：水热合成,2,2′-联苯二酸,1,10-邻菲罗啉,铜配合物

近年来随着科学技术发展对材料品质和性能的要求越来越高以及目前的强关联无机固体的研究孕育着新概念、新理论和新材料。具有特殊光、电、磁性质及催化性能的无机材料合成、制备与组装以及结构与性能之间关系研究的突破,导致新物种和新材料的出现,甚至会带动新的产业革命。新型无机化合物及功能材料的大量开发,主要依赖于新的合成途径、合成技术与相关理论的发展。水热合成法，简称水热法，属液相化学的范畴，是无机合成化学的一种重要方法。

水热法是指在密封的压力容器中，以水或其他液体作为介质（也可以是固相成分之一），在高温（大于100℃）高压（大于9.81MP）等条件下制备无机化合物晶体或粉体的一种化学合成方法，水热法主要有温差法，降温法（或升温法）及等温法。水热法适合生长熔点较高，具有包晶反应或非同成分熔化，而在常温下又不溶于各种溶剂或溶解后即分解且不能再结晶的晶体材料。水热合成是在密闭条件下,100～250℃范围内和由此产生的压力下,从可溶性或部分不溶性的反应前体一锅反应(one-potreaction)组装出最终产物.从反应机理上讲,水热反应的机理符合溶液成核模型.在这种较为极端的反应条件下,水的黏度降低从而使扩散过程得到加强,使溶剂对固体组分的萃取和晶体生长变成可能[1,5-8]。一般而言，水热合成反应温度在25～100℃之间的称为低温水热合成反应;反应温度在100～200℃之间的称为中温水热合成反应;反应温度在200℃以上的称为高温水热合成反应。在水热法中，液态或气态是传递压力的媒介，在高压下，绝大多数反应物都能部分溶解于水，促使反应在液相或气相中进行，是无机合成与材料处理的一种有效方法[2]。

在水热合成中装填度起着重要的作用。水热合成中装填度(FC)，是指反应混合物密闭反应釜空间的体积分数。它在水热合成实验中极为重要，填充度一定时，反应温度越高，晶体生长速度越大。因此在实验中我们既要保持反应物处于液相传质的反应状态，又要防止由于过大的装填度而导致的过高压力。实验上，为安全起见，装填度一般控制在60～80%之间，80%以上的装填度在240℃时压力有突变[2]。本实验采用填充度为75％[2-13]。

当然，水热法也有其局限性，由于水热反应在高温高压下进行，因此对高压反应釜进行良好的密封成为水热反应的先决条件，这也造成水热反应的一个缺点:水热反应的非可视性。只有通过对反应产物的检测才能决定是否调整各种反应参数。前苏联科学院shobnikov结晶化学研究所的Popolltov等人在1990年报道[2]了用大块水晶晶体制造了透明高压反应釜，使得人们第一次直接看到了水热反应过程，实现根据反应随时调节条件的理想。另外，水热法往往只适用于氧化物功能材料或少数一些对水不敏感的硫化物的制备处理，而对于其他一些对水敏感(水解、分解、氧化等)的化合物的制备则不适用，这些问题需要通过非水溶剂热合成技术来解决。

2,2′-联苯二甲酸(2,2′-Diphenicacid，简称联苯酸或H2dpa)含有两个羧基，因而是很好的电子对给予体，用它做配体可以合成很多配合物，但是可能因为两个羧氧集团位阻效应，配合物很难合成；邻菲罗啉的两个氮原子上有孤对电子，可以提供给具有空轨道的金属离子，从而形成配位键.从理论上讲，邻菲罗啉分子中的三个苯环可以在同一个平面上[1,3-10]。邻菲啰啉（Phen）能与Cu（II）、Fe（II）、Co（II）、Ni(II)、Ru（II）和Eu（II）等形成的配合物是潜在的光、电、磁材料[11]。

在目前的晶体结构报道中，以2，2，—联苯二甲酸这种位阻极大的分子和邻菲啰晽共同作为配体与金属离子组装得到配合物晶体的报道很少，于是我们就拟采用一种位阻及大的分子2，2′—联苯二甲酸为配体，和邻菲啰晽共同与铜离子合成配合物晶体。通过合成这样的配合物来研究形成大位阻分子作为配体长成晶体的适宜条件，如温度，酸度等等[12-14]。同时还要对合成的晶体进行初步表征，以此来进一步对该晶体的一些微观状态进行了解，从中得到一些有关大位阻分子作为配体的有价值的结论。

1实验部分

1.1试剂与仪器

1.1.1仪器

2400型元素分析仪美国PE公司

EQINOX55型红外光谱仪(KBr压片)德国布鲁特公司

NETZSCHSTA449