瓜环—金属配合物超分子体系对BNPP水解催化性能考察

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合成了N,N’-二(2-羟基苯甲基)乙二胺二水合Cu(Ⅱ)配合物(g),利用红外吸收光谱法、热重分析法、紫外吸收光谱法考察了六元瓜环与N,N’-二(2-羟基苯甲基)乙二胺二水合Cu(Ⅱ)配合物的相互作用及其对磷酸二酯(BNPP)的催化水解研究。研究结果表明:六元瓜环(Q[6])能与N,N’-二(2-羟基苯甲基)乙二胺二水合Cu(Ⅱ)配合物相互作用形成包结比为2:1的主客体包结物;BNPP以Q[6]~g为催化剂的水解的速率常数为2.34×10-4S-1是BNPP自身水解的速率常数1.12×10-11S-1的107倍,催化能力较强。选择[Co(N3)(N2)Cl][ZnCl4]体系为客体(N3=三元胺,N2=二元胺),体系包括以下几种客体:[Co(2,3-tri)(cmen)Cl](g1)、[Co(3,3-tri)(cmen)Cl](g2)、[Co(2,3-tri)(amp)Cl](g3)、[Co(3,3-tri)(amp)Cl](g4)。利用紫外-可见光谱法和红外光谱法研究了Q[8]与这四种化合物相互作用的情况,并计算出了平衡常数;利用动力学研究了Q[8]与这四种化合物对BNPP的催化水解情况,并计算出水解速率和转化率。研究结果表明:Q[8]与g1、g2、g3、g4相互作用形成物质的量比为1:1的超分子结构,形成的包结稳定常数在104~107 L·mol-1范围;Q[8]与上述客体有不同强弱的相互作用,Q[8]与客体的作用受客体中三元胺配体的影响,三元胺配体中碳链越长越易与Q[8]作用,Q[8]与客体的作用又受客体中二元胺配体中吡啶基的影响,含吡啶基的配体与Q[8]作用强度小;Q[8]~gn(n=1,2,3,4)催化BNPP水解的速率常数七数量级为10-6是BNPP自身水解的速率常数1.12×10-11S-1的105倍,催化能力较强。
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