咪唑二酰胺基金属网格的合成和表征

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摘要：以2-甲基-苯并咪唑为原料，浓硫酸为催化剂和K2Cr2O7反应制得2-甲基-1H-咪唑-4，5-二羧酸。然后，用2-甲基-1H-咪唑-4，5-二羧酸和乙醇在浓硫酸催化下，酯化得到2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酸乙酯。接着，用得到的2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酸乙酯和(2-胺甲基)吡啶反应制得配体N,N'-二 (2-吡啶甲基)-2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺。对配体进行核磁共振氢谱、红外和ES-MS质谱的表征。最后以三乙基胺作为碱，将配体和一水合乙酸铜(Ⅱ)反应，得到了[2×2]格子型铜(Ⅱ)配合物，测定了配合物的晶体结构，表征和研究了配合物的红外、紫外-可见光谱、ES-MS质谱。单晶X-射线衍射测定表明配合物为[2×2]格子型离子配合物，金属铜(Ⅱ)离子为五配位的四角锥形。70679

毕业论文关键词：N,N'-二 (2-吡啶甲基)-2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺，铜配合物，咪唑

Abstract: 2-Methylbenzimidazole was oxidized by potassium dichromate, in the presence of sulfuric acid, to produce 2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxylic acid. Using concentrated sulfuric acid as a catalyst, esterification of 2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxylic acid with ethanol gave diethyl 2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxylate. Then, mixing diethyl 2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxylate with 2-aminomethylpyridine yielded targeted ligand N, N'-bis(2-pyridylmethyl)-2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxamide. The synthesized organic Compounds were characterized by 1H NMR, IR and ES - MS. Finally, using triethylamine as a base, reaction of the ligand and copper(II) acetate monohydrate gave a [22] grid-type copper(II) complex. The crystal structure of complex was determined. The complex was characterized by IR, UV-Vis and ES – MS. Single crystal X-ray diffraction reveals that the complex is a [22] grid-type copper(II) complex , with the copper center being five-coordinated square pyramidal.

Keywords: N, N'-bis(2-pyridylmethyl)-2-methyl-1H-imidazole-4, 5-dicarboxamide, compper complexes, imidazole

1 前言 4

2 实验部分 5

2.1 仪器与试剂 5

2.1.1 仪器 5

2.1.2 药品与试剂 5

2.2 2-甲基-1H-咪唑-4,5-二羧酸的合成 6

2.3 2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酸乙酯的合成 6

2.4 N,N '-二（2-吡啶甲基）-2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺的合成 7

2.5 [22]格子型Cu(II)配合物的合成 8

3 结果与讨论 8

3.1 2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酸乙酯的合成与表征 8

3.2 N,N '-二（2-吡啶甲基）-2-甲基-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺（4）的合成与表征 11

3.3 [22]格子型铜（Ⅱ）配合物的合成和表征 13

3.4 配合物的晶体结构 16

结论 18

参考文献 19

致谢 20

1 前言

　配位聚合物是由有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有高度规整性和无限网格结构的配合物。该体系具有稳定，刚性，较易预测和操控等特点。由于金属离子配位结构及其有机配体结构丰富多彩，可构造具有1D、2D、3D网格的配位聚合物[1]。对于这些新型体系结构和性能的研究不仅可以丰富化学的理论和实践研究，也可以进一步拓展其在电子、光学、磁化学、催化、气体存储以及生物模拟等诸多领域的广阔前景[2]。随着合成技术的不断革新以及测试方法的不断进步，越来越多具有新颖结构的配位聚合物被合成出来。到目前为止，配位聚合物的研究对象已经涉及到元素周期表中的绝大部分的金属离子。近年来，我们的研究兴趣主要放在多核过渡金属配合物尤其是格子型金属离子阵列的结构，性质和构性关系上，重点是研究顺磁金属离子的磁相互作用，探索其用于分子数据存储器件的潜在可能[3]。二维格子单元是最近报道的一个分子64位逻辑和存储器件的结构基础。这种结构由两组相互垂直的Pt线（每组8根，一组在上面，一组在下面）组成。每一位分子存储器（约为一种有机化学物的1000个分子）就位于上下两根Pt线的交叉的夹心处，整个的存储和开关面积约为1，线与线之间的距离约为40 nm，尽管这种分子存储器的工作原理仍在讨论中，但是在不同的电压下，它有可能进行信息的读与写，基于纳米线的交叉杆式的阵列可能产生能够实现访问的纳米系统[3]。来`自^751论*文-网www.751com.cn