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混合价态体系与材料的光、电、磁等性能及生物体内的电子传递有着密切的关系,在颜料、陶瓷、矿物、化学及生物催化体系及超导材料等方面具有十分广阔的应用前景,该领域的研究已成为一门跨学科的前沿性研究课题。CuⅠ/ CuⅡ 混合价化合物中 CuⅠ- CuⅡ之间的电子转移不但在许多化学及生化催化体系中起着至关重要的作用,而且引起人们将其与研究得较多的电子转移电对(如铁、钴、钇)作比较的兴趣,因为这种研究可以提示伴随着金属酶中铜的氧化还原过程而发生的结构变化。其所涉及的化学领域中的颜色理论、催化作用、光化学、金属-金属成键等基础问题也引起了人们广泛的关注。开展这方面的研究工作具有十分重要的学术意义,本论文以此为目标,致力于 CuⅠ/CuⅡ混合价化合物的合成方法和结构、性能与构效关系的研究,揭示了混合价态体系丰富的结构化学特征。主要工作有: 1. 利用铜盐、双齿含 N 配体邻菲咯啉及卤素离子合成了十二种结构新颖的铜 卤簇化合物,并用 X-射线单晶结构分析方法确定了晶体结构,它们分别 为:[CuCl(phen)2][CuCl2] (Ⅰ );[Cu3Br3(phen)5]2[CuBr2]2[Cu2Br4](H2O)2 (Ⅱ); [Cu(phen)2Br][Cu2Br3] (Ⅲ);[Cu(phen)2Br]2 [Cu4Br6] .C2H5OH(Ⅳ); [Cu4(Ophen)4(Cu2Br4 )] (Ⅴ);[Cu3 I2 ( phen)6]I3.H2O (Ⅵ); [CuI(phen)2][Cu3I4](Ⅶ); [Cu2(OH)2(phen)2][Cu4I6] (Ⅷ); [CuBr2(phen)]2 (Ⅸ); [Cu3 I3( phen)2] (Ⅹ);[CuI(phen)] (Ⅺ); (Hphen)(CuI2). 1.5H2O (Ⅻ)。上述化合物中,前八种为 CuⅠ-CuⅡ混合价化 合物,后四种为含 CuⅠ或 CuⅡ单一氧化态化合物。不同的卤离子做为配体 协助构筑不同的铜卤簇外,还可平衡体系电荷,使配合物呈现出零维、一 维、二维等多种结构类型。2. 对反应条件对产物物相的影响进行了较系统的研究,综合考虑各种因素对 反应体系的影响,克服了体系在高温下不稳定和在低温下反应前驱物不能 有效扩散的缺点,成功地找到了合成 CuⅠ/CuⅡ混合价化合物的合适的路 线。3. 用红外光谱、紫外-可见固体漫反射光谱等谱学手段对化合物进行了表征, 进一步探讨了混合价态化合物的结构与性能的关系。CuⅠ/CuⅡ混合价化合 物在 300~400nm左右都产生一个较宽较强的紫外光谱吸收峰,在 700nm i<WP=5>福州大学硕士学位论文4. 左右出现了一个相对较弱的吸收峰;CuⅠ的配合物谱图中则只观察到 200~400nm之间的吸收峰。5. 对四种化合物进行了量化计算,对比分析了含离域混合价 Cu2 中心的金属 配合物 (Ⅴ)和[Cu4(Ophen)4(Mo2O7)]、化合物(Ⅹ)及其同分异构体的成键 和电子结构特征,并探讨了分子对称性与能量的关系。