含N有机配体与有机锡化合物的配位自组装、晶体结构、性质研究及电化学的初探

发布时间：2017-12-17 05:01

  本文关键词：含N有机配体与有机锡化合物的配位自组装、晶体结构、性质研究及电化学的初探

  更多相关文章： 有机锡配合物 晶体结构 荧光性能 抗癌活性 电催化

【摘要】：有机锡配合物结构种类繁多,并被广泛用作催化剂、热稳定剂、杀菌剂、防污涂料及木材防腐剂等。有机锡配合物的分子及超分子结构和生物活性特别是抗癌活性己经成为当今研究的热点之一。然而,对具有分子识别功能的有机锡配合物超分子及其荧光性能、电化学性能的研究还少见报道。本论文以一烃基锡酸、二烃基氧化锡、三烃基氢氧化锡和四烃基锡为底物,分别与咔唑乙酸、咔唑丙酸、酰亚胺酸、二茂铁二甲酸反应,合成了12个未见报道的有机锡配合物。所有配合物都进行了元素分析、红外和核磁共振等测试表征,并使用X-射线单晶衍射仪测得了它们的晶体结构,发现了具有潜在分子识别能力的有机锡羧酸酯,比较了锡原子与配体羧基氧形成的键长。测定了具有代表性的有机锡配合物的荧光性能、抗癌活性以及电化学性质。本论文研究内容如下:1:通过咔唑和溴乙酸、3-溴丙酸反应,分别得到配体HL~1和HL~2。将配体HL~1分别与一(对甲苯基)锡酸、一苯基锡酸反应,配体HL~2与一正丁基锡酸反应,分别得到了具有鼓型结构的配合物1、2和3,鼓形结构中心是周围被六个羧基取代的六核的Sn6O6锡氧烷,而且它们均为超分子,其中配合物2具有潜在的分子识别能力。对比1-3中的锡氧平均键长发现,一烃基锡酸的烃基基团对中心Sn6O6鼓内部锡氧配位的阻碍作用规律为正丁基苯基≈对甲苯基。荧光测试结果显示配合物2和3具有很强的荧光性能;初步研究了配合物1对三种肿瘤细胞的抑制作用。2:通过1,8-萘酐和氨基乙酸反应,得到配体HL3。将配体HL~1与二环己基基氧化锡,配体HL3与二苄基氧化锡反应,H2O与二苯基氧化锡反应,分别得到了具有短梯形结构的配合物4、5和6,梯形结构中心是一个二聚的四烃基二锡氧烷Sn2O2,而且它们均为超分子,其中配合物4和5具有潜在的分子识别能力。对比4-6中的锡氧平均键长发现,二烃基氧化锡的烃基基团对中心Sn4O4短梯形内的锡氧配位的阻碍作用规律为苯基苄基环己基。荧光测试结果表明配合物4具有更强的荧光性能;初步研究了配合物5对三种肿瘤细胞的抑制作用。3:通过1,8-萘酐和间氨基苯甲酸反应,得到配体HL4,将配体HL3与二苯基氧化锡反应,配体HL4与二正丁基氧化锡反应,分别合成出难以得到具有“U”型结构的配合物7和8,“U”形结构是以六配位的锡原子为中心,通过桥连两个烃基和两个配体而形成的。对比7和8中锡氧平均键长发现,二烃基氧化锡中的烃基基团对单锡核配合物中的锡氧配位的阻碍作用是苯基正丁基。测试了配合物7和8的荧光性质,发现二苯基氧化锡和二正丁基氧化锡对1,8-萘酐的荧光有一定的猝灭作用。4:将配体HL4、1,8-萘酐与三苯基氢氧化锡反应,首次获得了一个有机锡羧酸酯与配体复合(一般是与溶剂复合)的复合物9,它是三苯基锡羧酸酯中的配体上的萘环与1,8-萘酐通过π…π堆积复合在一起而形成的,这是有机锡羧酸酯与配体复合的首例。在实验过程中,还得到了一个三(对甲苯基)氢氧化锡水配位的单体分子10。测试了复合物9的荧光性质,发现它比单独配体的荧光强度更强。5:利用二茂铁和乙酸酐反应,得到配体H2L5,将H2L5与四(对甲苯基)锡反应,获得两种晶体,经晶体测试表明一个是四(对甲苯基)锡11,一个是具有一维链状结构的配合物12,它是铁原子桥连四(对甲苯基)锡中的甲苯环所形成的,并测得了其晶体结构,初步解析了其结构。6:利用循环伏安法测试了具有代表性的有机锡配合物1和5的电化学性质及其对H2O2的电催化还原能力。合成了一个Co/N/GR(GR=石墨烯)复合材料,测试了其电化学性质,发现该复合材料有很好的ORR(氧还原反应)活性,有望作为高效廉价的ORR电催化剂。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O627.42;O641.4

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