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1、1郑州大学毕业设计（论文）（附件）题 目：二甲基苯并咪唑-2，5-二巯基噻二唑配体的制 及配合物Cu(L)(CH3O)2(NO3)22H2O 的合成指导教师： 李金鹏 职称： 副教授 学生姓名： 杨亚芳 学号： 20042310532 专 业： 化学 院（系）： 化学系 完成时间： 2008 年 6 月 4 日 2008 年 6 月 4 日2摘摘 要要配位聚合物不但具有迷人的拓扑结构，而且作为固体材料在光、电、磁和催化等方面有巨大的应用性能。本论文是利用氮化物与有机配体反应得到配位聚合物。目前，国内外在氮化物的研究和应用上还不充分，属于国内外晶体工程研究的前沿领域。本文采硝酸铜为原料，通过几步
2、反应，合成了二甲基苯并咪唑-2，5-二巯基噻二唑，又不断的改变溶液的条件如极性、浓度等来进行纵向横向的比较，进而寻找新的晶体以及晶体生长的最佳条件，合成了Cu(L)(CH3O)2(NO3)22H2O（14）晶体，并对其作了一些结构上的描述。关键词：2，5-二巯基噻二唑、甲基苯并咪唑、合成、结构3AbstractThe construction of supramolecular polymeric networks is of great interest in recent years, not only for their intriguing architectures and topo
3、logies, but also for their potential properties as functional solid materials in catalysis, optics and magnetism. In this paper, novel cluster and coordination polymers were designed by treatment of transition metal ions with organic ligands. We found it is rarely studied at present. Therefore, it b
4、elongs to the leading field of crystal engineering.In this paper, we utilize copper nitrate and methanol as raw materials. Firstly, we successively change the environment in the solutions such as polarity, density and so on. Secondly, we compare these conditions. Finally, we can acquire the best con
5、ditions that suit for the produces of crystals. In the experiments, we had got a supermolecure complex: Cu(L)(CH3O)2(NO3)22H2O and discribed its structure.Keywrods: 2,5 sulfhydryl thiadiazole ， benzimidazole ，synthesize, structure4目目 录录摘要2Abstract3一、前言51.1 引言51.2 配位化学的光明前景51.3 配和物的发展及应用71.4 结构研究在配位化
6、学中的重要意义及金属配合物的结构.1.4 本课题的选题意义11二、实验部分112.1 所用试剂112.2 测试仪器112.3 实验操作12三、结果与讨论123.1 配合物晶体Cu(L)(CH3O)2(NO3)22H2O（14）结构描述结论.致谢21参考文献21翻译的文献37附表5第一章第一章 前言前言1.1 引言配位化学是近代化学最活跃的前沿学科之一， 它以无机化学为发展基础。因为配位 化合物不但可以展现许多不同寻常的拓扑结构，而且他们在微电子学、非线性光学、主 客体化学、电导率、分子选择、离子交换、磁学及催化很多方面都有着潜在的应用，所 以，在过去的几十年里，超分子化合物的合理设计和制备已经
7、引起了科学家强烈的关注 1。自Werner创立配位化学以来, 这门学科一直处于无机化学研究的主流。但是，在很 多时候，配位化合物的结构是很难被预测的。因为自组装过程除了受金属和配体自身性 质的影响外，还受带相反电荷的离子、温度， 、溶剂等等的影响。只有系统的理解这些因 素的影响才能精确的合成带有期望性质和结构的目标化合物。作为合成化学重要的分支领域，配位化学(coordination chemistry)成为现代化学和材 料科学中最有活力的研究领域之一。自从Werner创立配位化学至今100多年以来，随着现 代测试技术的发展及量子力学理论技术的应用，现代配位化学以惊人的速度得到了迅猛 发展2。
8、它以无机基团(如金属离子、簇合物以及纳米簇)和各种有机配体为构筑块构筑的 多种多样的无机-有机化合物配位化合物，突破了传统无机化学的范畴，不仅与化学 的其他分支，如有机化学、物理化学、分析化学等，相互交叉、综合，而且不断向其他 学科如物理学、材料科学及生命科学等延伸和渗透，形成了许多富有生命力的崭新的边 缘学科领域，为无机化学的发展揭开了新的历史篇章。配位化学被称为连接众多基础学 科的桥梁，已经发展成为化学、物理学、生命科学、材料科学、信息科学等多种学科的 普遍研究的热点9。配位化学的建立对于打破传统的无机和有机化合物的界限起了很大 的推动作用，是化学科学的一次升华。1.2 配位化学的光明前景
9、配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门交叉学科。自从 Werner 创立配位化学至 今 100 多年以来，随着现代测试技术的发展及量子力学理论技术的应用，现代配位化学 以惊人的速度得到了迅猛发展，成为化学、物理学、生命科学、材料科学、信息科学等 多种学科的研究热点。它不仅与化学的其他分支，如有机化学、物理化学、分析化学等， 相互交叉、综合，而且不断向其他学科如物理学、材料科学及生命科学等延伸和渗透， 形成了许多富有生命力的崭新的边缘学科领域2。 作为边沿学科的配位化学日益和其他相关学科相互渗透和交叉。正如 Lehn 所指出3。超 分子化学可以看作是广义的配位化学。另一方面，配位化学又是包含在
10、超分子化学概念 之中。配位化学的原理和规律，无疑将在分子水平上对未来复杂的分子层次以上聚集态 体系的研究起着重要作用。其概念及方法也将超越传统学科的界限。我国配位化学家在 进一步促进它和化学内有机化学、物理化学、分析化学、高分子化学、环境化学、材料 化学、生物化学、以及凝聚态物理、分子电子学等学科的结合方面有了很好的开端。进 一步的发展必将给配位化学带来新的发展前景。我国幅员辽阔，资源丰富。经济建设中 有这方面的要求。还存在一些无人问津的薄弱领域，例如配位光化学、界面配位化学、 纳米配位化学、新型和功能配合物以及配位超分子化合物的研究。金属配合物的研究有 明显的应用背景，具有开发成重大经济效益
11、的潜力。它的基础和理论性研究也处在现代 化学发展的前沿领域。对下一世纪我国化学学科的发展。必将产生深远影响。61.3 配合物的发展及应用配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科。它所研究的主要对象为配 位化合物(Coordination Compounds,简称配合物)。早期的配位化学集中在研究以金属阳 离子受体为中心(作为酸)和以含 N、O、S、P 等给体原子的配体(作为碱)而形成的所谓 “Werner 配合物“4。第二次世界大战期间，无机化学家在围绕耕耘周期表中某些元素 化合物的合成中得到发展，在工业上，美国实行原子核裂变曼哈顿(Manhattan)工程基础 上所发展的铀和超铀元素
12、溶液配合物的研究。以及在学科上，195l 年 Panson 和 Miler 对二茂铁的合成打破了传统无机和有机化合物的界限。从而开始了无机化学的复兴。 当代的配位化学沿着广度、深度和应用三个方向发展。在深度上表现在有众多与配 位化学有关的学者获得了诺贝尔奖，如 Werner 创建了配位化学，Ziegler 和 Natta 的金 属烯烃催化剂，Eigen 的快速反应5。Lipscomb 的硼烷理论，Wnkinson 和 Fischer 发 展的有机金属化学，Hoffmann 的等瓣理论 Taube 研究配合物和固氮反应机理, Cram，Lehn 和 Pedersen 在超分子化学方面的贡献，Ma
13、rcus 的电子传递过程。在以他们 为代表的开创性成就的基础上，配位化学在其合成、结构、性质和理论的研究方面取得 了一系列进展。在广度上表现在自 Werner 创立配位化学以来，配位化学处于无机化学趼 究的主流，配位化合物还以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学理论发展中。及其 与其它学科的相互渗透中。而成为众多学科的交叉点。在应用方面，结合生产实践。配 合物的传统应用继续得到发展。例如金属簇合物作为均相催化剂，在能源开发中 C1 化学 和烯烃等小分子的活化，螯合物稳定性差异在湿法冶金和元素分析、分离中的应用等。 随着高新技术的日益发展。具有特殊物理、化学和生物化学功能的所谓功能配合物在国 际
14、上得到蓬勃的发展6.在无机化学方面的应用：可以用配合剂的溶液直接从矿石中把金属浸取出来，再用 适当的还原剂还原成金属，即湿法冶金7。例如早在 40 年代，有些国家已研究出 NiS 等矿石在加压下的铵溶液中浸取，随后在加压下用氢还原得镍粉。由于制备高纯物质的 需要，对于那些性质相近的稀有金属，常是利用生成配合物来扩大一些性质上的差别， 从而达到分离、提纯的目的。设计合成具有特殊功能的分子。 在分析化学方面的应用：检验离子的特效试剂：通常利用螯合剂与某些金属离子生 成有色难溶的内络盐，作为检验这些离子的特征反应。例如二甲基是 Ni 的特效试剂，在 严格的 PH 值和氨的浓度条件下，它们反应生成鲜红色沉淀。隐蔽剂，多种金属离子共同 存在时，要测定其中某一金属离子，其它金属离子往往会与试剂发生同类反应而干扰测 定。有机沉淀剂，近年来发现某些有机螯合剂能和金属离子在水中形成溶解度极小的内 络盐沉淀，它具有相当大的分子量和固定的组成。少量的金属离子便可产
