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不对称Salen金属配合物由于其结构简单、原料易得,在催化研究、生物化学、分子识别研究等领域受到广大科研工作者的广泛关注。本文合成了两类不对称Salen配体及系列金属配合物,并采用紫外-可见光谱滴定法和分子模拟详细研究了其与咪唑类含氮小分子的配位过程及热力学性质。
一.新型不对称Salen配体及其金属配合物的合成、表征、谱学性质研究
以酮半体为基础,合成了两类含不同取代基的Salen配体BL和NL及其Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn的配合物共11种,通过核磁共振波谱、元素分析、质谱、红外光谱进行表征。并详细讨论了这些化合物的核磁共振、质谱、红外光谱及紫外.可见光谱性质。发现不同取代基与不同的溶剂对紫外光谱影响很大,尤其是COBL在Leiws碱溶剂中会与溶剂分子发生轴向配位作用。
二.新型不对称Salen金属配合物轴向配位热力学性质研究
运用紫外.可见光谱滴定法测定了新型不对称MBL(M=Zn、Ni、Cu、Co)与咪唑类含氮小分子轴向配位反应的平衡常数和热力学函数△<,r>H<,m>、△<,r>S<,m>值。实验证明,由于溶剂效应导致ZnBL与咪唑配位过程是个熵增过程,其它均为熵减小的过程。研究了同种金属配体与不同咪唑,不同金属配体与咪唑配位能力的差异,发现影响平衡常数的因素除了中心金属离子外,配体的位阻效应也不容忽视,其中znBL与2-乙基-4-甲基咪唑的平衡常数受位阻效应影响较大,其平衡常数比咪唑、2.甲基咪唑的平衡常数小很多。
三.新型不对称Salen金属配合物分子模拟研究
在是一部分工作的基础上,将分子力学的方法引入到Salen金属配合物的轴向配位体系,用Tripos立场获得了一系列Salen金属配合物及其与咪唑类小分子轴配物的最低能量构象,成功解释了ZnBL、NiBL与咪唑的配位数分别是1.5和4的原因,以及不同金属配合物与不同配体配位能力的差异。分子模拟在配位化学研究中发挥着极其重要的作用。