单、双Salamo型钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)和铜(Ⅱ)配合物的合成、结构、性质及荧光探针研究

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Salen型化合物是具有这一类(-CH=N-(CH2)n-N=CH-)骨架的化合物,前期对Salen型化合物及其相应配合物的合成及在性质方面更深层次的研究,为进一步合成Salen型化合物的衍生物提供了基础。通过在Salen型化合物亚胺基团的氮原子上引入氧原子进而得到了Salen型化合物的衍生物,即Salamo型化合物。通常Salamo型化合物的一般骨架为(-CH=N-O-(CH2)n-O-N=CH-)。由于引入了电负性较大的氧原子使得Salamo型配体更稳定、N2O2空腔更大、更加灵活、配位能力更强。在本论文中,对Salamo型配体和配合物的晶体结构进行了详细的描述,并且探索了配体和配合物在离子识别方面的应用。随着对其不断的深入研究,发现Salamo型配体及其配合物还具有很大的研究价值和广阔的开发空间,并期待能够探索出其在新领域的潜在应用。首先,根据之前的文献报道合成了1,2-二胺氧乙烷。然后使用1,2-二胺氧乙烷和2,3,6,7-四氢-8-羟基-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-甲醛反应合成单Salamo型配体H2L~1,并且得到了配体H2L~1的单晶。通过配体H2L~1与Cu(OAc)2·H2O反应,培养出配合物1。晶体学数据分析:配合物1是一个单核的Cu(II)配合物[Cu(L)]?CH3OH[1],并且分析了配合物分子之间的相互作用力。对配体H2L~1和配合物1进行了表征和理论计算及其荧光性质的研究。其次,根据之前的本课题组报道的方法合成了2-[O-(1-乙氧基酰胺)]肟-2-萘酚,通过2-[O-(1-乙氧基酰胺)]肟-2-萘酚和2,6-二羟基-1,5-二甲醛反应合成了双Salamo型配体H4L~2,配体H4L~2分别与Co(OAc)2?4H2O和Ni(NO3)2·6H2O反应生成了配合物2和3。利用X射线晶体学数据分析配合物2和3的结构,其分子式分别是[Co6(L)2(μ-OAc)4]·2CHCl3·CH3COCH3(2)和[Ni2(L)(H2O)2(Py)2]·2CHCl3(3)。衍射数据表明配合物2和3分别是六核和双核结构。其次利用~1H NMR谱对配体H4L~2进行了表征,并测定了配体H4L~2及配合物2和3的红外光谱和紫外光谱,对配合物2和3的荧光性质也进行了研究,除此之外利用Hirshfled表面分析验证了配合物2和3中存在的各种相互作用。最后,将双Salamo型配体H4L~2和Cu(NO3)2·2H2O反应,培养了L~2-Cu2+配合物。X射线晶体学数据分析表明:它是一个双核Cu(II)配合物[Cu2(L)]·2CHCl3。运用了Hirshfled表面分析方法讨论了配合物分子中存在的各种相互作用力。并且配体H4L~2和L~2-Cu2+配合物可以作为荧光化学传感器,分别特异性识别Cu2+和S2-离子。首先,化学传感器H4L~2对Cu2+表现出荧光淬灭,而化学传感器L~2-Cu2+中加入S2-荧光开启,因为Cu2+和S2-的相互作用生成了Cu S沉淀。其次,计算最低检测限分别是4.09×10-8 M和1.18×10-8 M。最后,利用核磁共振质谱确定化学传感器在连续识别过程中的溶液成分的变化以便研究化学传感器H4L~2连续识别的机理。探究了在不同的p H值范围内,化学传感器H4L~2在对Cu2+离子识别产生的影响。并且使用该化学传感器对实际水样进行测试,发现该化学传感器具有较好的应用前景。
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