新型二茂鐵衍生物的合成、表征及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、自從1951年二茂鐵被發(fā)現(xiàn)以來，廣大化學(xué)工作者成功合成了大量新型的二茂鐵衍生物，并對這類化合物的性能進行了廣泛深入地研究。二茂鐵及其衍生物的應(yīng)用已經(jīng)涉及到有機合成催化、生化與醫(yī)學(xué)、電化學(xué)與光電功能材料、金屬有機化學(xué)、超分子組裝與離子傳感器等諸多領(lǐng)域。直至現(xiàn)在，探索二茂鐵衍生物新的合成方法、新的反應(yīng)類型和新的理化性質(zhì)，設(shè)計合成出結(jié)構(gòu)新穎的二茂鐵衍生物，擴大二茂鐵衍生物應(yīng)用領(lǐng)域仍是二茂鐵化學(xué)的熱點研究方向。本論文設(shè)計合成了二茂鐵基β-二酮和

2、Schiff堿兩類配體及二茂鐵基單取代β-二酮的配合物，研究了配體及配合物的電化學(xué)性質(zhì)，并研究了三個配體對金屬離子電化學(xué)識別性能。本論文主要開展了以下四個方面的工作：
　　 1.將乙?；F和吡啶-2，6-二甲酸二甲酯以不同的物料比反應(yīng)，制備了6-二茂鐵甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸甲酯(FcL1)和2，6-雙二茂鐵甲酰乙酰基-2-吡啶(FcL2)兩個β-二酮配體。合成的配體及中間體的結(jié)構(gòu)均通過傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、元素

3、分析(EA)、核磁共振氫譜(1H-NMR)、紫外-可見光譜(UV-Vis)和核磁共振碳譜(12C-NMR)等手段表征確認(rèn)。
　　 2.選擇配體6-二茂鐵甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸甲酯(FcL1)與過渡金屬離子Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅱ)和稀土離子Tb(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)的鹽反應(yīng)，合成出十個新型含二茂鐵基單取代β-二酮結(jié)構(gòu)單元的配合物，采用FT-IR、UV-Vis、EA

4、、熱重差熱分析(TG-DTA)和紫外滴定法等手段初步確定了配合物的組成和結(jié)構(gòu)，并運用循環(huán)伏安法較為系統(tǒng)地研究了配合物的電化學(xué)性質(zhì)。電化學(xué)研究結(jié)果表明，大多數(shù)配合物發(fā)生的是可逆或準(zhǔn)可逆的氧化還原反應(yīng)，在電極表面的反應(yīng)屬于擴散控制過程。
　　 3.在無水乙醇中，二茂鐵甲醛與吡啶-2，6-二甲酰肼以2:1的比例縮合生成酰腙，合成了一個未見文獻(xiàn)報道的雙取代二茂鐵酰腙類Schiff堿配體：二茂鐵甲醛縮吡啶-2，6-二甲酰肼(FcL3)，采