手性不对称Salen配合物的合成、分子识别及量化计算

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本论文主要工作如下:1.新型手性不对称SalenNi配合物的合成及表征本论文采用过渡金属镍离子(Ni2+)做为模板离子,合成了四个未见报道的手性不对称SalenNi配合物,具有反应步骤少、纯化处理简单、产率高的显著优点。并用1HNMR、FT-IR、UV-Vis、CD光谱及元素分析对配合物进行了详细的表征,证明该模板合成法的可靠性。此外,对该法合成的手性不对称SalenNi配合物的红外光谱、电子吸收光谱、圆二色光谱的性质做了进一步研究。用激子手征性方法成功解释了本文合成的SalenNi配合物的圆二色Cotton效应及裂分。 2.研究了手性不对称SalenNi配合物对咪唑类、二胺类小分子的识别行为用紫外-可见光谱滴定法研究了主体手性不对称SalenNi(Complex2,3)分别与4种咪唑、2种二胺客体小分子在CHCl3中的分子识别行为。实验结果表明:主体(Complex2,3)对二胺类客体的缔合能力为:Kθ(1,2-乙二胺)>Kθ(1,2-丙二胺),配位数都为2;主体(Complex2)对咪唑类客体的缔合顺序为:Kθ咪唑)>Kθ(N-甲基咪唑)>Kθ(2-甲基咪唑)>Kθ(2-乙基-4-甲基咪唑),配位数也为2;但主体(Complex3)对咪唑类客体的缔合顺序为:Kθ(咪唑)>Kθ(N-甲基咪唑)>Kθ(2-乙基-4-甲基咪唑),其中主体(Complex3)对咪唑和N-甲基咪唑的配位数为2,而对2-乙基-4-甲基咪唑的配位数却是1。这是因为空间位阻较大的主体Complex3(结构中含两个叔丁基)与2-乙基-4-甲基咪唑配位时,当一个主体分子配位上一个客体分子后,大的空间位阻效应使第2个2-乙基-4-甲基咪唑分子难以靠近主体,故只能形成1:1配位的主客体配合物。 3.手性不对称SalenNi配合物的量化计算研究将分子力学的方法引入到手性SalenNi配合物的识别研究体系,用Tripos力场研究了主体手性不对称SalenNi与咪唑类、二胺类缔合后的体系最低能量构象,进一步分析了主体Complex3与2-乙基-4-甲基咪唑1:1配位的理论原因。 用量子化学方法计算了手性SalenNi配合物对咪唑类、二胺类客体的缔合行为,主要讨论了配合物的单点能、前线轨道能量(HOMO)及配位原子净电荷等方面对配合物稳定性的影响。 结果表明,量子化学理论计算在过渡金属配合物及其主-客体体系的研究领域中起着重要的作用,正确合理的计算对于解决过渡金属配合物及其主-客体体系的理论研究是一个巨大的推动。
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