邻苯二胺环状希夫碱—Mn(II)配合物的合成及性质

湖南科技大学毕业设计（论文）题目邻苯二胺环状希夫碱—Mn （II）配合物的合成及性质作者郭常远学院化学化工学院专业化学学号0806010312 指导教师彭斌二〇一二年六月三日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书化学化工院化学系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名: 郭常远学号: 0806010312专业: 化学1 设计（论文）题目及专题：邻苯二胺环状希夫碱-Mn(II)配合物的合成与性质2 学生设计（论文）时间：自2012年3月1日开始至2012 年6月3日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：中国期刊网化学专业教材湖南科技大学学位论文4 设计（论文）应完成的主要内容：(1) 合成乙二胺缩[1,4-二溴丁烷缩2-羟基-1-萘甲醛双醚]环状希夫碱配体(配体I)、邻苯二胺缩[1,4-二溴丁烷缩2-羟基-1-萘甲醛双醚]环状希夫碱配体(配体II)、H2L1缩1,5-二溴戊烷环状希夫碱配体(配体III)三种配体和Mn的乙二胺缩[1,4-二溴丁烷缩2-羟基-1-萘甲醛双醚]环状希夫碱配合物(配合物I)、Mn的邻苯二胺缩[1,4-二溴丁烷缩2-羟基-1-萘甲醛双醚]环状希夫碱配合物(配合物II)、Mn的H2L1缩1,5-二溴戊烷环状希夫碱配合物(配合物III)三种配合物。

(2) 配体和配合物的分析（红外和质谱）。

5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）数据要求准确、内容充实、结论可靠。

（2）严格按照湖南科技大学论文格式书写。

（3）及时上交论文初稿及最终稿，做好答辩准备。

6 发题时间：2012年3月1日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：郭常远学号： 0806010312 班级：化学三班题目：邻苯二胺环状希夫碱-Mn(II)金属配合物的合成与性质提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要近年来，随着希夫碱在生物学方面应用研究深入，环状希夫碱配体的合成与配位性能的研究成为希夫碱类化合物研究的一个热点。

本文论述了以2-羟基-1-萘甲醛与邻苯二胺、1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷为起始原料，设计并合成三种环状希夫碱配体，探索了制取环状希夫碱配体的条件和方法，并将这些环状希夫碱配体与Mn(II)的金属化合物反应，反应过程中经加热生成相应的Mn(II)的配合物，了解了这些希夫碱配体及配合物的性状，并对这些希夫碱配体及配合物进行质谱和红外分析。

关键词：环状希夫碱；合成；配合物；质谱；红外ABSTRACTIn recent years, with Schiff base being applied and researched deeply in biology, annular Schiff base ligands’ synthesis and the coordinathion properties have become a hot spot in the research of Schiff bases compounds. This paper expounds that we keep 2-hyroxy-1-naphthyldhyd,1,2-diaminobenzene,1,4-dibromobutan e,1,5-pentamethy dibromide as the raw material to design and synthesize three annular Schiff base ligands, and explore the conditions and methods of producing annular Schiff base and use these annular Schiff base ligands and Mn(II) of metal compounds to form the corresponding Mn(II) complexes by heating. What's more, we made the research to know these Schiff base ligands and these complexes' characters and do mass spectroscopy and infrared analysis with the Schiff base ligands and its complexes.Keywords:annular Schiff base; synthesis; complex; mass spectrometry;infrared analysis目录第一章前言 (1)1.1 希夫碱的分类 (1)1.2 希夫碱配合物的分类 (1)1.3 希夫碱类化合物及其金属配合物的应用 (2)1.4 希夫碱及配合物的几个研究热点 (2)1.5 课题步骤 (3)第二章环状希夫碱—Mn（II）配合物的合成及性质 (4)2.1 序言 (4)2.2 实验部分 (4)2.2.1 试剂 (4)2.2.2 仪器 (4)2.2.3 方法 (5)2.3 合成配体及其配合物 (5)2.3.1 配体的合成路线 (5)2.3.2 配体的制备 (6)2.3.3 配合物的合成路线 (8)2.3.4 配合物的制备 (9)第三章实验结果与讨论 (11)3.1 对实验合成的讨论 (11)3.2 配体与配合物的红外分析 (11)3.3 配体与配合物的质谱分析 (15)3.4 小结 (15)第四章总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)第一章前言1864年，Schiff[1]首次报道了伯胺与羰基化合物能够发生缩合反应，生成了具有甲亚胺基的产物，这类产物后来被称为希夫碱。

Schiff碱可以与许多金属离子通过配位键形成配合物。

是因为Schiff碱中最核心的基团中，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，赋予它重要的化学与生物学上的意义。

它的合成是一种缩合反应，涉及到加成、重排、消去等过程，反应物的立体结构以及电子效应起着重要作用。

由于其结构的特殊性，在配位化学中占有重要的地位，是配位化学重点研究的内容之一。

由于缩合产物的不同，希夫碱构成了一大类良好配体，其应用越来越受到人们的重视。

1.1 希夫碱的分类(1) 醛类Schiff 碱这类Schiff碱的合成比较容易，水杨醛是最早作为合成希夫碱的原料的，尤其是水杨醛缩二胺(salen)[2]。

醛类希夫碱主要包含有水杨醛类、香草醛类、吡啶醛类及他们的衍生物的Schiff碱。

(2) 酮类Schiff碱现在研究中这类Schiff碱的配合物研究比较少，相较于醛类的合成要偏难一些，有时需要强制性条件，如合适的pH值，高的反应温度，延长反应时间等[3-5]。

(3) 大环类Schiff碱碱土金属阳离子易形成大环Schiff碱配合物，可利用镧系离子作为模板试剂，根据采用金属离子的不同等条件，可以形成(1+1)、(2+2)或(3+3)大环Schiff碱及其配合物。

(4) 开环的直链醚Schiff碱开环的直链醚弥补了冠醚价高、有毒等不足之处，它们在形成Schiff碱后往往成为多齿配体。

(5) 高分子Schiff碱把Schiff碱金属配合物嵌入高分子骨架中，可以改变高分子的性质，如增加热稳定性，使高分子表现出液晶行为等。

1.2 希夫碱配合物的分类希夫碱虽是以含氮为特点的配体，但实际上它还常含有高电负性的氧及硫等原子，故它的配位齿数是多变的，因此可以以齿数来分类：可以是单齿、双齿还可以是6齿、7齿。

也可以从结构上来划分；单希夫碱、双希夫碱、大环希夫碱、对称与不对称希夫碱[6]。

所以，从齿数来分类希夫碱配合物，可以分为单齿、双齿等希夫碱配合物；从结构分类，分为单希夫碱配合物、双希夫碱配合物、大环希夫碱配合物、对称与不对称希夫碱配合物。

1.3 希夫碱类化合物及其金属配合物的应用(1) 分析化学中的应用在分析化学中，许多希夫碱用来检测、鉴别金属离子，并可借助色谱分析、荧光分析、光度分析等手段达到对某些离子的定量分析。

希夫碱用于荧光法测定金属离子已有许多报道。

迄今，国内外已合成出一系列的希夫碱，当其自身或络合物具有刚性平面、富电子体系的特点时，显示良好的荧光性能。

(2) 催化作用希夫碱及其配合物在催化领域的应用也很广泛，概括而言，希夫碱做催化剂主要是应用于聚合反应、不对称催化环丙烷化反应以及烯烃催化氧化方面和电催化领域。

(3) 生命科学领域人们发现，某些希夫碱金属配合物的性质、结构与天然载体有许多相似之处[7-9]，它与生物体内的各种载氧体、氧化酶、加氧酶、过氧化酶和超氧化酶等密切相关。

合成分子量较小又能可逆载氧的希夫碱金属配合物作为载氧体的模型配合物，研究其结构与性能之间的关系，是探明血红蛋白等生物酶作用机制的一条重要途径。

(4) 其他应用近年来希夫碱及配合物除了广泛应用于催化、医药、分析之外还应用于光致变色、腐蚀、农业、海洋等众多领域，甚至希夫碱在材料领域也具有广阔的应用前景，如某些希夫碱配合物常用作半导体材料、金属材料、光散材料；某些含特定基团的希夫碱自组装膜的研究，将促进仿生科学的发展。

随着科学的发展与社会的进步，希夫碱的研究领域将更加宽广，希夫碱将会应用于更多的领域。

1.4 希夫碱及配合物的几个研究热点(1) 桥联多核配合物桥联多核配合物的研究位于生命与材料科学的交汇点，尤其是多核耦合体系的研究是设计分子材料，如分子基铁磁体的基础[10]。

一些异核或链状多核配合物，由于单个金属中心未成对电子间的相互作用而呈现出宏观铁磁性质。

如法国Kahn等(1988)首次制得的桥联配合物，铁磁相临界温度(Tc)是4.6K[11]。

(2)手性Schiff碱及其配合物手性是自然界的基本属性之一。