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基于产物结构的多样性及性能的奇特性,分子自组装成为制备有机、无机复合材料的主要途径,并且在纳米材料的合成、磁性材料等不同领域都有着广泛的应用。研究发现有机配体的性能对自组装产物的形成起着至关重要的作用,以往的研究主要集中于含氮杂环配体。膦杂吡唑与传统含氮或含磷的配体相比,具有配位能力强及配位模式多样化等特点,因此,本文将含氮杂环化合物嘧啶及哒嗪与膦杂吡唑结合起来,设计合成了既具有传统氮杂环又具有氮磷杂环的新型配体,并通过其与金属离子自组装得到新型的金属配合物结构。本文的工作主要包括以下三个方面:一、对膦杂吡唑的合成条件进行了优化,合成了五种膦杂吡唑:1-H-1,2,4-膦杂吡唑、1-H-3,5-二甲基-1,2,4-膦杂吡唑、1-H-3,5-二异丙基-1,2,4-膦杂吡唑、1-H-3,5-二苯基-1,2,4-膦杂吡唑及1-H-3,5-二叔丁基-1,2,4-膦杂吡唑。二、以该五种膦杂吡唑化合物为原料,分别与4,6-二氯嘧啶和3,6-二氯哒嗪反应,首次合成了四种嘧啶膦杂吡唑环化合物和两种哒嗪膦杂吡唑环化合物,采用核磁共振、IR及X射线单晶衍射等分析方法对这六种新型的化合物进行了表征。单晶结构显示:不同取代基的化合物的三个杂环均在同一平面内,因此可以做为多齿配体与金属发生自组装;分子晶胞间均以π-π键的方式形成层状结构;其中4,6-二(3,5-二苯基-1,2,4-膦杂吡唑-1-基)嘧啶中的膦杂吡唑环上所连四个苯环虽然与嘧啶环及膦杂吡唑环不在同一平面,但它的存在对杂环自由基形成能起到稳定作用,为进一步研究其自由基结构及性质奠定了重要的实验基础。三、选取4,6-二(1,2,4-膦杂吡唑)嘧啶、4,6-二(3,5-二甲基-1,2,4-膦杂吡唑)嘧啶及4,6-二(3,5-二异丙基-1,2,4-膦杂吡唑-1-基)嘧啶作为自组装的构建单元分别与铜~Ⅱ、铜~Ⅰ、Ag~Ⅰ以及Fe~Ⅱ自组装,得到了新型金属Cu~Ⅱ、Cu~Ⅰ、Ag~Ⅰ及Fe~Ⅱ配合物,对其进行了结构表征。