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氮杂环羧酸配体因其N,O元素较强的配位能力和配位方式的多样性,为构筑新颖,功能优异的配合物提供了可能。特别是其构筑成的带有孔洞的MOFs材料,在诸如光学传感,染料吸附,工业催化,分离化学等领域展现出的优良性能和潜在的经济效益,早已吸引了无数的有机,无机,物理化学家的注意。 氰醇中的氮元素是氨基酸制各的主要氮源之一,硅氰化反应作为制备氰醇的主要手段,其反应过程中催化效率的研究一直是科学家们研究的重点领域。 本文在合理利用有机化学知识的基础上,结合晶体工程原理,合成了3个含氮羧酸配体,并利用水热及混合溶剂热分别合成了4个新颖金属配合物,在其结构基础上,分别对其潜在的应用,特别是对硅氰化反应的催化性质,做了充分的对比和深入的探讨。本文的主要内容分为以下五大章节: 1)第一章为绪论部分,文中系统介绍了配合物的分类,一般合成方法,含氮羧酸配体的研究进展,配合物的功能化应用,我们重点调研了硅氰化反应及其催化剂的研究进展。而且申明了本文选题的意旨及研究的内容。 2)第二章我们通过邻苯二胺和甲基苯甲酸经两步反应合成了两个含有苯并咪唑基团的新配体H2L1,H3L2,通过这二者分别得到了晶体配合物CuL1,ZnL2。每一步的产物通过FT-IR,1H NMR,质谱法进行了表征。对于目标产物晶体配合物CuL1,ZnL2,我们通过粉末衍射仪和X-单晶衍射仪等仪器进一步确定了其结构,CuL1为三维网状结构,ZnL2为一维链结构,通过π-π堆积和氢键等弱作用连接成了三维超分子构型。并且对它们的荧光性质进行了探究。 3)第三章以2,3-二氯喹喔啉和3-甲基对氨基苯甲酸为原料,我们合成了新颖配体H2L3。通过H2L3用溶剂热法我们进一步得到了两个含有孔洞结构的金属配合物ZnL3,CoL3。用FT-IR,核磁氢谱(1H NMR)及ESI-MS对配体进行了深入表征。对晶体配合物ZnL3,CoL3我们用粉末衍射和X-单晶衍射仪等进一步确定了其具体结构,两者都是三维结构。同样我们对它们的荧光性质进行了探究。由于其结构中孔洞的存在,我们又将其对4种常见有机染料进行了物理吸附检测,取得了良好效果。 4)近年来,金属配合物作为有机反应催化剂较为流行。第四章中我们以所得到的4种不同类型的金属配合物(CuL1,ZnL2,ZnL3,CoL3)作为催化剂,对硅氰化反应的催化进行了深入探讨。遗憾的是只有配合物ZnL3展现出了很强的催化效果,继而我们将ZnL3用于了其他简单芳香醛酮的硅氰化催化,发现其对邻对位具有吸电子基的芳香醛酮有着更为理想的催化效果,最后我们对其重复利用效果进行了检测,在重复利用4次的情况下,其催化效果并未降低,展现了很强的重复利用性。 5)第五章中我们对全文的研究结果做了较为全面的总结,并且在此基础之上对这一领域提出了新的展望。