含n双羧酸有机配体的co(ii)配合物的合成【字数：8988】
羧酸类金属配合物种类繁多，迄今为止已有很多人成功合成并对其结构性能做检测，发现这类配合物在很多领域都能派上用场，可以说是应用前景无可限量。本文就合成了一种5-(吡啶-4-硫甲基)间苯二甲酸（简称4-Spymia）的羧酸类金属钴配合物{[Co(4-Spymia)(im)]2·CH3OH}n，并对其最佳结晶条件进行探索研究。此外，我们还对配合物{[Co(4-Spymia)(im)]2·CH3OH}n进行红外光谱以及X-射线单晶衍射表征。配合物{[Co(4-Spymia)(im)]2·CH3OH}n的晶体数据如下C35H28Co2N6O9S2，Mr=858.61，a=13.290(3)?，b=10.890(2)?，c=18.133(6)?，α=90(2)o，β=124.82(2)o，γ=90(2)o，V=2154.5(10) ?3，Z=2，T=291(2) K，d=1.324 mg/m3，μ=0.920mm-1。
目 录
1.前言 1
1.1 配位化学的发展史 1
1.1.1 配位化学的起源与发展 1
1.1.2 配位超分子化学 2
1.1.3 晶体工程 2
1.2 羧酸类金属配合物 3
1.3 吡啶羧酸类配体 4
1.4 羧酸类金属钴配合物的研究现状 7
1.5 本课题研究的主要内容 10
2.实验部分 11
2.1 药品和仪器 11
2.1.1所需药品 11
2.1.2实验仪器 11
2.2 实验过程 12
2.2.1 5溴甲基间苯二甲酸的合成方法 12
2.2.2 配体4Spymia的合成方法 12
2.2.3 配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的合成 13
2.3 晶体结构的数据采集 13
3.结果与讨论 15
3.1 合成讨论 15
3.2 红外光谱分析 18
3.2.1配体4Spymia的红外光谱图 18
3.2.2配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的红外光谱图 19
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.3 配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的晶体结构 20
4.小结 22
参考文献 23
致谢 24
1.前言
1.1 配位化学的发展史
配位化学是研究金属配合物的一门学科，主要研究结构、成键、反应类型等，它与其他化学科目相辅相成，密不可分。近年来，正逐渐发展成一门独立的学科。[1]配位化学的产生与发展使有机化学和无机化学从风马牛不相及走到了一起。大多数配合物由于种类繁多的价键形式和空间结构，所以现在有很多人都在研究晶体的合成、结构表征以及性能测试。[2]
1.1.1 配位化学的起源与发展
很久以前就有关于配合物的记载，国外文献对配合物最早的记录是1704年的普鲁士蓝：FeIII4 [FeII(CN)6]3。[3]《诗经》中记载周朝时期，人们把配合物制成染料用来染东西，从马王堆出土的古时衣服可以验证中国在当时就已经发现配合物。
化学文献记载在1798年就有关于配合物的研究应用，当时法国化学家塔索尔特(Tassaert)观察到亚钴盐在氯化铵水溶液中转变为CoCl36NH3，该报道引起了人们的高度关注，科学家们更是迫不及待地去研究探索这类化合物，而且有很多新的发现。但由于不知道这些稳定的、独立存在的化合物为什么还要进一步结合，产生新型的化合物，因此科学家们也不清楚这些化合物各自的结构如何。[4]
对于配合物早期的另一种性质的研究是摩尔电导的测定。多年间，人们夜以继日地探索和研究，做了大量的实验，积累了丰富的经验，但配位化合物在理论上仍然无法解释。直到1891年，瑞士苏黎世大学的维尔纳 (Werner)总结前人的经验，进行大量实验，最后对比分析实验数据和实验现象，终于有所突破，并连续发表了“对于亲和势与价理论的贡献”和“对于无机化合物结构贡献”等众多论文，还首次使用了配位数、配位键和配位化合物结构等基本概念，至此配位化学才算真正意义上建立起来。遗憾的是，维尔纳的理论仍然没能解释副价和主价的本质。
1923年，西奇维克(Sidgwick)提出的“有效原子序数”(EAN)法则表明有效原子序数等于中心原子的电子数与配体提供的电子数之和。实验中常见的配合物是符合EAN法则的，特别是羰基配合物，当然也有很多配合物不符合该法则。因此，EAN法则只能反映部分配合物形成的实质，而不能适用于所有配合物。[2]
1931年提出的价键理论(VBT)，才终于使配合物的成键本质得到清楚解释。价键理论能反映配合物的大致面貌，且其假设的成键方式与化学家常用的价键概念一致，使人们更容易接受。当然，该理论对配位化学成键理论的发展起了重要推动作用，不过它也存在比较大的缺陷。例如，由4d轨道组成杂化轨道时，4d轨道的能量太高，似乎不可能。[56]
21世纪，配位化学正快速发展并取得了质的飞跃。随着配位化学与其他学科的相互渗透，相互融合，相互影响，相信在不久的将来配位化学领域必将产生新的突破。此外，近年来纳米科学与技术的出现与发展及相关研究的日渐深入，也使配位化学迎来了新的发展机遇，因此许多科学家都对配合物的研究青睐有加。
1.1.2 配位超分子化学
配位化学出现伊始，人们对配合物的普遍认识是：配体和中心离子在配位键作用下构筑成配合物。但后来出现了与传统理论不符的配合物。例如环糊精中装入中性C5H5Mn(CO)3；多铵大环中嵌入无机酸根、羧酸根；环聚醚腔体中包入NH+3等，[4]这些配合物中没有提供孤对电子的配体，也没有相应的中心离子，更没有配位键，可见该类配合物不属于之前的配合物类型，而是一种新的从未出现过的配合物，需要人们去探索和研究。
1987年莱恩教授（JeanMarie Lehn）在诺贝尔奖的演讲中明确提出了超分子化学的概念。比如：C60进入环糊精（rCD）的空腔形成的包合物、微乳液、DNA以及纳米材料、细胞膜等都是超分子。[56]配位超分子化学研究的两个主要方面分别为：一是金属中心离子与配体反应合成各种具有不同维度结构的超分子合成物；二是合成不同结构的配位超分子化合物。因此超分子化学的出现使配位化学的研究对象更加丰富，还使配位化学在以后的研究发展更具竞争力。
目 录
1.前言 1
1.1 配位化学的发展史 1
1.1.1 配位化学的起源与发展 1
1.1.2 配位超分子化学 2
1.1.3 晶体工程 2
1.2 羧酸类金属配合物 3
1.3 吡啶羧酸类配体 4
1.4 羧酸类金属钴配合物的研究现状 7
1.5 本课题研究的主要内容 10
2.实验部分 11
2.1 药品和仪器 11
2.1.1所需药品 11
2.1.2实验仪器 11
2.2 实验过程 12
2.2.1 5溴甲基间苯二甲酸的合成方法 12
2.2.2 配体4Spymia的合成方法 12
2.2.3 配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的合成 13
2.3 晶体结构的数据采集 13
3.结果与讨论 15
3.1 合成讨论 15
3.2 红外光谱分析 18
3.2.1配体4Spymia的红外光谱图 18
3.2.2配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的红外光谱图 19
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.3 配合物{[Co(4Spymia)(im)]2CH3OH}n的晶体结构 20
4.小结 22
参考文献 23
致谢 24
1.前言
1.1 配位化学的发展史
配位化学是研究金属配合物的一门学科，主要研究结构、成键、反应类型等，它与其他化学科目相辅相成，密不可分。近年来，正逐渐发展成一门独立的学科。[1]配位化学的产生与发展使有机化学和无机化学从风马牛不相及走到了一起。大多数配合物由于种类繁多的价键形式和空间结构，所以现在有很多人都在研究晶体的合成、结构表征以及性能测试。[2]
1.1.1 配位化学的起源与发展
很久以前就有关于配合物的记载，国外文献对配合物最早的记录是1704年的普鲁士蓝：FeIII4 [FeII(CN)6]3。[3]《诗经》中记载周朝时期，人们把配合物制成染料用来染东西，从马王堆出土的古时衣服可以验证中国在当时就已经发现配合物。
化学文献记载在1798年就有关于配合物的研究应用，当时法国化学家塔索尔特(Tassaert)观察到亚钴盐在氯化铵水溶液中转变为CoCl36NH3，该报道引起了人们的高度关注，科学家们更是迫不及待地去研究探索这类化合物，而且有很多新的发现。但由于不知道这些稳定的、独立存在的化合物为什么还要进一步结合，产生新型的化合物，因此科学家们也不清楚这些化合物各自的结构如何。[4]
对于配合物早期的另一种性质的研究是摩尔电导的测定。多年间，人们夜以继日地探索和研究，做了大量的实验，积累了丰富的经验，但配位化合物在理论上仍然无法解释。直到1891年，瑞士苏黎世大学的维尔纳 (Werner)总结前人的经验，进行大量实验，最后对比分析实验数据和实验现象，终于有所突破，并连续发表了“对于亲和势与价理论的贡献”和“对于无机化合物结构贡献”等众多论文，还首次使用了配位数、配位键和配位化合物结构等基本概念，至此配位化学才算真正意义上建立起来。遗憾的是，维尔纳的理论仍然没能解释副价和主价的本质。
1923年，西奇维克(Sidgwick)提出的“有效原子序数”(EAN)法则表明有效原子序数等于中心原子的电子数与配体提供的电子数之和。实验中常见的配合物是符合EAN法则的，特别是羰基配合物，当然也有很多配合物不符合该法则。因此，EAN法则只能反映部分配合物形成的实质，而不能适用于所有配合物。[2]
1931年提出的价键理论(VBT)，才终于使配合物的成键本质得到清楚解释。价键理论能反映配合物的大致面貌，且其假设的成键方式与化学家常用的价键概念一致，使人们更容易接受。当然，该理论对配位化学成键理论的发展起了重要推动作用，不过它也存在比较大的缺陷。例如，由4d轨道组成杂化轨道时，4d轨道的能量太高，似乎不可能。[56]
21世纪，配位化学正快速发展并取得了质的飞跃。随着配位化学与其他学科的相互渗透，相互融合，相互影响，相信在不久的将来配位化学领域必将产生新的突破。此外，近年来纳米科学与技术的出现与发展及相关研究的日渐深入，也使配位化学迎来了新的发展机遇，因此许多科学家都对配合物的研究青睐有加。
1.1.2 配位超分子化学
配位化学出现伊始，人们对配合物的普遍认识是：配体和中心离子在配位键作用下构筑成配合物。但后来出现了与传统理论不符的配合物。例如环糊精中装入中性C5H5Mn(CO)3；多铵大环中嵌入无机酸根、羧酸根；环聚醚腔体中包入NH+3等，[4]这些配合物中没有提供孤对电子的配体，也没有相应的中心离子，更没有配位键，可见该类配合物不属于之前的配合物类型，而是一种新的从未出现过的配合物，需要人们去探索和研究。
1987年莱恩教授（JeanMarie Lehn）在诺贝尔奖的演讲中明确提出了超分子化学的概念。比如：C60进入环糊精（rCD）的空腔形成的包合物、微乳液、DNA以及纳米材料、细胞膜等都是超分子。[56]配位超分子化学研究的两个主要方面分别为：一是金属中心离子与配体反应合成各种具有不同维度结构的超分子合成物；二是合成不同结构的配位超分子化合物。因此超分子化学的出现使配位化学的研究对象更加丰富，还使配位化学在以后的研究发展更具竞争力。
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