以N，N－二甲基氨基甲烷双膦酸为配体的金属膦酸盐化合物的合成及结构研究

【摘要】：近年来,金属膦酸盐的研究引起了化学家的极大兴趣,其中亚甲基双膦酸及其衍生物由于具有两个紧密相连的膦酸基而独具特色。在这类双膦酸配体中,可以把[CP2O6]看做一个独立的配位单元,这就使得它和金属离子配位时具有比[CPO3]更多的配位模式,从而可以形成各种结构新颖的金属配合物。 本文选用N,N-二甲基氨基甲烷双膦酸(简写为H4L)为配体,在水热条件下合成得到了8个金属双膦酸配合物,并通过X-射线单晶衍射、XRD粉末衍射、红外光谱和热重分析等对它们进行了研究。化合物1-8的分子式如下: [Al_8Na_2(HL)_2(H_2L)_(10)(H_2O)_6]_3·20H_2O (1); [Fe_8Na_2(HL)_2(H_2L)_(10)(H_2O)_6]_3·22H_2O (2); [Cd(H_3L)_2] (3); [Pb(H_2L)] (4); [Ba_2(H_2L)_2] (5); [Zn_2(H_2L)_2]·2H_2O (6); [Sr_3(H_2L)2(H_3L)_2(H_2O)_2]·2H_2O (7); [Cd(H_3L)_2] (8). 在所合成的这8个金属双膦酸盐中,化合物1和2具有类似的结构,为八核笼状膦酸盐簇合物,笼中包含了两个钠离子;化合物3和4是一维链状膦酸盐,其中化合物4具有特殊的双链状结构;化合物5-7具有二维层状结构,其中化合物5具有特殊的双层状结构;化合物8具有三维网状结构,它和化合物3属于同分异构体。 基于本论文的研究,我们可以得出如下结论:两个紧密相连的膦酸基组合在一起具有灵活多变的配位模式,其中金属离子的性质(如离子半径、配位几何构型、配位数等)对配体的配位模式有很大的影响,而且随着金属离子半径的增大,这种双膦酸配体的协同配位能力得到增强。 【关键词】：膦酸盐 水热合成 晶体结构
【学位授予单位】：赣南师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O627.51
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 前言7-16
• 1.1 金属双膦酸盐概述7-14
• 1.1.1 一维链状双膦酸盐化合物7-9
• 1.1.2 二维层状双膦酸盐化合物9-12
• 1.1.3 三维网状双膦酸盐化合物12-14
• 1.2 本论文的选题依据14-16
• 第2章 实验部分16-18
• 2.1 实验试剂16
• 2.2 实验仪器16
• 2.3 配体N,N-二甲基氨基甲烷双膦酸为配体(H_4L)的合成16
• 2.4 晶体结构的测定16-18
• 第3章 零维金属双膦酸盐簇合物的合成及结构研究18-25
• 3.1 化合物的合成18-20
• 3.1.1 化合物1 的合成18
• 3.1.2 化合物2 的合成18-20
• 3.2 化合物的结构20-23
• 3.3 化合物1 和2 的热重分析23-24
• 3.4 小结24-25
• 第4章 一维链状金属双膦酸盐的合成及结构研究25-32
• 4.1 化合物的合成25-26
• 4.1.1 化合物3 的合成25
• 4.1.2 化合物4 的合成25-26
• 4.2 化合物的结构26-30
• 4.2.1 化合物3 的结构27-29
• 4.2.2 化合物4 的结构29-30
• 4.3 化合物3 和4 的热重分析30-31
• 4.4 小结31-32
• 第5章 二维层状金属双膦酸盐的合成及结构研究32-45
• 5.1 化合物的合成32-34
• 5.1.1 化合物5 的合成32
• 5.1.2 化合物6 的合成32-33
• 5.1.3 化合物7 的合成33-34
• 5.2 化合物的结构34-43
• 5.2.1 化合物5 的结构37-39
• 5.2.2 化合物6 的结构39-40
• 5.2.3 化合物7 的结构40-43
• 5.3 化合物的热重分析43-44
• 5.4 小结44-45
• 第6章 三维网状金属双膦酸盐的合成及结构研究45-50
• 6.1 化合物8 的合成45
• 6.2 化合物8 的结构45-48
• 6.3 化合物8 的热重分析48-49
• 6.4 小结49-50
• 第7章 总结50-52
• 7.1 总结50-51
• 7.2 展望51-52
• 参考文献52-65
• 硕士期间发表的论文65-67
• 致谢67

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