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氮杂金属冠醚在磁学、光化学、电化学尤其是生物医药化学领域具有广阔的应用前景,成为化学家和生物化学家们的热点研究课题之一。迄今为止,含小π-π共轭体系氮杂金属冠醚的研究甚多,然而关于具有大π-π共轭稠环的氮杂金属冠醚的研究甚少,对其潜在的功能性质研究还不够深入。本文拟以3-羟基-2-萘甲酰肼(nhz)为母体合成了一系列配体,采用溶液法使其与Mn(III)、Fe(III)和Cu(II)盐配位,成功地合成了5个结构新颖的金属冠醚以及两个铜的二核、三核配合物,通过红外光谱、紫外光谱、荧光光谱以及TGA—DSC联用实验等对它们的结构、性质进行了探讨。所合成的化合物如下:(1)、[Fe6(anhz)6(DMF)2(H2O)4]3DMF2H2O,(2)、[Mn6(pnhz)6(DMAC)6]2H2O,(3)、[Mn6(vnhz)6(DMF)6] DMF,(4)、[Fe6(vnhz)6(DMF)6]3DMF,(5)、[Fe6(vnhz)6(DMF)6],(6)、[Cu2(snhz)2Py2],(7)、[Cu3(thnhz)2Py5] Py H2O(式中anhz为去质子化的N-乙酰-3-羟基-2-萘甲酰肼;pnhz为去质子化N-丙酰-3-羟基-2-萘甲酰肼;vnhz去质子化的为N-戊酰-3-羟基-2-萘甲酰肼;snhz为去质子化N-水杨缩-3-羟基-2-萘甲酰肼; thnhz为N-噻吩甲酰-3-羟基-2-萘甲酰肼)。X—射线单晶衍射实验表明:配合物1-5都是以[-M-N-N-]为结构单元的氮杂金属冠醚,分子结构中金属原子都存在两种不同的配位环境:Δ和Λ构型,这两种构型交替排列形成了两种五元螯合环和一种六元螯合环,从而促使了金属冠醚环的形成。成环金属均以扭曲的八面体MN2O4构型配位且每三个间位金属原子组成一个平行等边三角形。等边三角形中心对应有一个椭球型空腔,不同金属冠醚的腔体大小也有差别。配合物6为双核结构,两个水杨基上的酚羟基O(O3和O3A)与Cu1和Cu1A桥接,使铜呈现出畸变的NO5八面体配位构型,形成平行四边形;配合物7为三核结构,以Cu(II)离子为中心,以配体为桥将三个Cu(II)离子连接起来,形成线形结构。红外谱图表明,当nhz衍生物与Cu、Mn、Fe结合成配合物后,nhz衍生物上的功能团峰具有向低波数方向蓝移的趋势。紫外—可见光谱以粉末形式的固体漫反射测得,配体在400-500nm没有吸收峰,当与过渡金属Cu、Mn、Fe配位后,配合物在这个区域内存在弱的较宽的低能量谱带吸收,归属为电子从金属跃迁到配体的M d(π)→L(π*)吸收,即为MTLC。配体的荧光光谱表明,其最佳激发波长都在近紫外光区,而最佳发射波长却从近紫外光区红移至可见光区,且随着配体的共轭体系和刚性的增大,电子发射光谱红移范围逐渐增大。当与过渡金属Cu、Mn、Fe配位后,除配合物6,7有很强烈的荧光外,氮杂金属冠醚1-5几乎没有荧光出现,可能是因为成环后电子环流的产生导致荧光猝灭。通过TGA–DSC联用分析可以发现nhz衍生物与金属配位后,其熔点提高,热稳定性大大增强。