紫晶类电荷转移化合物
紫精类电致变色材料的制备和机理
学还原行为和光还原行为 。研究发现[20] ,改变负离 子 X- 的种类对紫精聚合物的还原电位有一定的影 响 , 而对小分子紫精的还原电位影响不大 ; 以 PF6和 AsF6- 为负离子的紫精化合物在有机溶剂中的溶 解度急剧地增加 。负离子可选择性置换取代 ,如式 (7) 所示 。α2PEVBr2 与 LiBF4 按相应的比例溶解在 足量的去离子水中 ,45 —50 ℃的水浴反应即可得到 α2PEVBF4 沉 淀 , 真 空 抽 滤 , 最 终 得 到 产 物 α2 PEVBF4 。
致变色材料相比紫精类化合物具有成本低颜色丰对比度高响应时间短以及使用寿命长等优点崔敏慧等14对紫精聚合物作为多功能变色材料电极改性材料电子转移催化剂和光致变色材料进行了报道本文主要针对紫精及其聚合物的合成电致变色性能变色机理以及研究进展作较详尽的综述主链型紫精聚合物的制备主链型紫精聚合物通常以42联吡啶和相应的二卤代烷烃为原料通过menschutkin反应而得42联吡啶以等摩尔比溶于无水ch3cndmf溶剂在室温或加热状态下搅拌反1015h所得的混合溶液经过处理后即可得到相应的主链紫精聚合物
二卤取代烷烃和 4 ,4′2联吡啶以等摩尔比溶于 无水 CH3 CNΠDMF 溶剂 ,在室温或加热状态下搅拌反 应 10 —15h ,所得的混合溶液经过处理后 ,即可得到 相应的主链紫精聚合物 。此外 ,主链紫精聚合物还 可以通过离子聚合而得 。 2. 3 侧链型紫精聚合物的制备
侧链型紫精聚合物采用侧基含卤素的聚合物与 4 ,4′2联吡啶盐反应而得 ,如式 (5) 所示 。
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化 学 进 展
第 20 卷
表 1 过渡金属氧化物电致变色材料 [4] Table 1 Electrochromic transient metal oxidates (TMOs) [4]
电荷转移反应的机制和应用
电荷转移反应的机制和应用电荷转移反应是一种重要的化学反应，其机制和应用在许多领域具有重要意义。
本文将介绍电荷转移反应的机制、特点以及在生物学、化学和材料科学等领域的应用。
一、电荷转移反应的机制电荷转移反应是指一个分子或离子中的电子被另一个分子或离子所接受或捐赠的过程。
这种反应通常在分子间的化学键中发生，跨越了一个或多个原子。
电荷转移反应的机制可以分为两种类型：离子性电荷转移和共价性电荷转移。
离子性电荷转移是指一个正离子向一个负离子转移，或者一个负离子向一个正离子转移，从而在转移后形成一个新的离子化合物。
常见的离子性电荷转移反应包括酸碱反应、水解反应和络合反应等。
共价性电荷转移是指在化学键中电子从一个原子转移到另一个原子。
共价性电荷转移反应可以在分子间或分子内发生，通常包括π电荷转移和σ电荷转移两种类型。
π电荷转移通常发生在含有π电子体系的分子中，例如苯、芳香醛和酚等。
σ电荷转移则通常发生在非芳香化合物中的C-C或C-H键等共价键中。
二、电荷转移反应的特点电荷转移反应具有许多独特的特点，这些特点使其在化学反应中具有广泛的应用价值。
其中最主要的特点包括：1.高度选择性电荷转移反应通常具有高度选择性，可以选择性地反应某些官能团或分子，从而产生特定的产物。
这种选择性使得电荷转移反应在有机合成化学中得到了广泛的应用。
2.不需要高温、高压条件电荷转移反应一般不需要高温、高压等极端条件，因此对反应条件的要求比较宽松，能够在较为温和的条件下进行反应。
3.化学活性强许多电荷转移反应的产物具有很强的化学活性。
这些产物可以在有机合成、药物研发、材料科学等领域中得到广泛的应用。
三、电荷转移反应的应用电荷转移反应在许多领域都具有广泛的应用价值。
其中最主要的应用包括：1.有机合成化学电荷转移反应在有机合成化学中得到了广泛的应用。
例如，苯环上的π电荷转移可以使苯环上的C-H键发生芳香性取代反应，从而合成具有芳香性的化合物。
2.药物研发许多药物分子中都含有电荷转移反应的基团或稍有电子亲和性的官能团。
瞬态吸收_电荷转移_解释说明以及概述
瞬态吸收电荷转移解释说明以及概述1. 引言1.1 概述瞬态吸收和电荷转移是物理学中重要的概念，它们在材料科学、光电子学和化学领域都有广泛的应用。
瞬态吸收是指当光子与物质相互作用时，材料中的电子能级发生变化并且电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。
而电荷转移则指的是电子或离子在分子之间传递的过程。
1.2 文章结构本文将首先介绍瞬态吸收的定义和基本原理，包括描述光与物质相互作用以及产生瞬态吸收现象的机制。
接下来会详细讨论不同类型和特征的瞬态吸收，并探究其在不同领域中的应用。
随后，我们将转向电荷转移过程，概述其基本原理，并解释相关的转移机制和影响因素。
最后，我们将解释瞬态吸收与电荷转移之间的关系，并通过实例分析和实验验证结果进行讨论。
1.3 目的本文旨在全面介绍瞬态吸收和电荷转移这两个关键概念，并探讨它们之间的联系。
通过深入理解瞬态吸收和电荷转移的原理和特性，我们可以更好地应用这些知识在材料科学和光电子学等领域中，以开发新的先进技术和推动相关领域的研究进展。
2. 瞬态吸收:2.1 定义和原理介绍:瞬态吸收是一种光谱学技术，用于研究物质中电子的非平衡动力学行为。
它通过观察材料在外界激发下的光谱变化来揭示电子激发态与基态之间能量传输的过程。
瞬态吸收的原理基于电子从一个能级跃迁到另一个能级时所产生的吸收现象。
当样品被高能激光脉冲照射时，激发电子将吸收部分能量并从基态跃迁到高能激发态，形成瞬态吸收。
2.2 瞬态吸收类型和特征:瞬态吸收可分为正常瞬态吸收和反常瞬态吸收两种类型。
正常瞬态吸收指的是样品在激发过程中对蓝色或紫外光的辐射呈现出增加的吸收行为；而反常瞬态吸收则是指样品在激发后对红外光呈现出增加的吸引行为。
瞬态吸收谱通常具有以下特征：首先，它们显示出快速的时间响应，从飞秒到皮秒级别，可以实时观察电子动力学过程；其次，它们通常显示出强烈的吸收增益和再发射效应，使得样品对光的吸收能力增强；最后，瞬态吸收谱还可以提供关于激发态寿命、电荷分离以及非平衡态动力学等信息。
电荷转移长余辉发光材料
电荷转移长余辉发光材料
从化学角度来看，电荷转移长余辉发光材料通常是由具有特殊结构的发光分子或者配合物构成的。
这些分子或配合物在受到激发后，能够通过电荷转移过程将激发态电荷稳定地储存在材料中。
这种稳定性使得材料在外部光源关闭后仍能持续发光一段时间。
从应用角度来看，电荷转移长余辉发光材料在夜间照明、指示灯、应急标识等方面具有广泛的应用。
由于其可以在光源关闭后仍然持续发光，因此在一些需要在黑暗环境中提供照明或者标识的场合具有重要的作用。
此外，该材料还可以应用于夜间安全标识、夜间救援等领域。
总的来说，电荷转移长余辉发光材料利用电荷转移原理实现了在光源关闭后持续发光的特性，具有重要的科学意义和广泛的应用前景。
荷移跃迁电荷从一个原子向另一个原子的转移.
3
20.2.7 磁性及催化性
● 几种产量最大、又涉及催化过程的无机化学产品的生产没有例
外地使用 d 区金属催化剂；
● d 区元素较高的催化活性椐认为与电子容易失去、容易得到、 或容易由一种能级迁移至另一能级的事实有关；例如，V2O5催 化 SO2 氧化的反应，可能涉及到 V(+5) 与 V(+4) 氧化态之间的 转换： 1/2 O2 + 2 V(+4) = O 2- + 2 V(+5) +) SO2 + 2 V(+5) + O 2- = 2 V(+4) + SO3 1/2 O2 + SO2 = SO3 ● 下表中的催化剂大都是过渡元素的金属有机配合物. 4
σ12 hν
*
σc*
πe*
n
I-1
SnI4 的电荷迁移
Sn 4+
π12*
I2轨道
I2 • A轨道
σc
A轨道
在分子间也可以发生电荷跃迁，例如 I2 溶解在乙醚、三乙胺中颜色的变化.
● 晶格缺陷 晶格缺陷可能由两种原因造成：一种是晶格中某些负离子没有 ，空位由自由电子占据，以此达到电荷平衡. 第二种是晶体中金属 离子过剩，占据晶格间隙位置，电荷由占据另一些间隙位置的电子 来平衡. 两种缺陷中都包含自由电子，这些自由电子被激发所需的 能量一般较小，若吸收峰落在可见光区，就现出颜色.例如， NaCl 晶体用Na蒸气处理后变成黄色晶体， ZnO 受热变黄 是属于第二种 晶格缺陷.
Fe3O4
PtRh(90:10)合金或 PtRhPd(90:5:5)合金 RuO2阳极(电解) Fe催化剂
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
紫晶催化甲醛原理
紫晶催化甲醛原理
（原创实用版）
目录
1.紫晶催化甲醛原理简介
2.紫晶催化甲醛原理的具体步骤
3.紫晶催化甲醛原理的优势和应用
正文
一、紫晶催化甲醛原理简介
紫晶催化甲醛原理是一种利用紫晶材料作为催化剂，将甲醛分解为二氧化碳和水的环保技术。
这种方法具有高效、安全、环保等优点，对于解决室内空气污染问题具有重要的实际意义。
二、紫晶催化甲醛原理的具体步骤
1.紫晶材料的制备：通过特定的工艺方法，将原料进行合成，形成具有催化活性的紫晶材料。
2.甲醛的吸附：将含有甲醛的空气通过紫晶材料，甲醛会在紫晶材料表面吸附。
3.甲醛的分解：在紫晶材料表面，甲醛分子会发生催化反应，生成二氧化碳和水。
三、紫晶催化甲醛原理的优势和应用
1.高效：紫晶催化甲醛原理具有较高的催化效率，可以在短时间内将甲醛浓度降低到安全标准以下。
2.安全：紫晶材料无毒、无害，使用过程中不会产生有害物质，安全可靠。
3.环保：紫晶催化甲醛原理可以将甲醛完全分解为二氧化碳和水，不
产生二次污染。
4.应用广泛：紫晶催化甲醛原理可应用于室内空气净化、家具制造、汽车内饰等领域，有效解决甲醛污染问题。
综上所述，紫晶催化甲醛原理是一种具有广泛应用前景的环保技术，对于改善室内空气质量、保障人们身体健康具有重要价值。
紫晶类电荷转移化合物
分类号：学校代码：11460学号：07410537南京晓庄学院本科生毕业论文（或设计）紫晶类电荷转移化合物的合成A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction所在系(院): 生物化工与环境工程学院学生: 谢海燕指导教师：段海宝研究起止日期：二○一○年十一月至二○一一年五月二○一一年五月学位论文独创性声明本人郑重声明：1.坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。
2.本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。
3.本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。
4.本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
5.其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。
作者签名：日期：紫晶类电荷转移化合物的合成作者：谢海燕指导老师：段海宝摘要：金属二硫烯类分子固体因呈现出的独特的结构和光、电、磁等性质而被广泛的研究,在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而影响这类分子固体的性质。
我们通过长链烷基取代的紫晶盐与马来二腈基二硫烯钠盐的取代反应列获得了一系列新的紫晶类电荷转移化合物，并经红外光谱、紫外光谱、热重分析、等手段表征了其组成和结构。
研究了紫晶类化合物的结构和性质并探讨该类化合物的结构与性质的关系。
关键词:：马来二腈基二硫烯(mnt)；电荷转移；合成A series of charge-transfer compounds synthesis and charactionAbstract：Bis-1,2-dithiolene complexes of transition metals have been widely studied due to novel properties and application in the areas of conducting and magnetic materials, dyes, non-linear optics,- catalysis and otherss. In theses compounds, the size and configuration of cations can adjust the N i(mnt)2 anions stacking mode and overlaping patterns. In this paper, we have synthesis and characterization of a series of new charge transfer compounds by means of IR, UV, TG. The relationship between the structure and properties of theses compounds are explored.Key words: Bis(maleonitriledithiolato)nickelate; Charge transfer; Synthesis目录1 前言 (1)1.1 紫晶类配合物的研究现状 (1)1.2 本论文的主要工作 (3)2．实验部分 (3)2.1 仪器及试剂 (3)2.1.1主要仪器 (3)2.1.2 主要试剂 (4)2.2 配合物的合成 (4)2.2.1 Na2mnt合成 (4)2.2.2 阳离子的合成 (4)2.2.2 Ni(mnt)2-阴离子的合成 (5)3.配合物的表征 (5)3.1配合物的红外光谱 (5)3.2配合物的热重分析（TG）和差热分析（DTA） (7)3.3配合物的紫外光谱分析 (8)4. 结果和讨论 (9)参考文献 (10)文献综述 (13)致谢词 (14)1 前言1.1紫晶类配合物的研究现状分子材料是当前化学、物理和材料科学的研究热点之一。
流体室温磷光法研究紫精衍生物与萘之间光诱导电子转移
流体室温磷光法研究紫精衍生物与萘之间光诱导电子转移吕利宾【摘要】In this work, the results revealed that viologen derivative significantly quenches the phosphorescence of naphthalene in aqueous solution at room temperature. The static Stern-Volmer quenching constants of 1.59×106 ~ 6.60× 106 L/mol, which were found higher as the shorter of carbon chain length of viologen derivative, were determined from steady-state phosphorescence quenching experiments using Stern-Volmer analysis. Excitation with 276 nm light results in a triplet electron transfer between naphthalene and viologen derivative, so that there was a strong phosphorescence destroy in these systems.%在室温下以276 nm的光激发,紫精衍生物能够强烈猝灭萘的室温磷光.利用Stemer-Vohmer方程线性回归分析了实验结果,获得了不同猝灭剂紫精衍生物对萘室温磷光的猝灭常数KSV,在1.59×106～6.60×106 L/mol之间.同时紫精衍生物的取代基碳链越长,其对萘室温磷光的猝灭常数越小.分析表明,导致萘室温磷光猝灭的原因是从萘到紫精衍生物的三重态电子转移过程.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2012(030)003【总页数】4页(P316-319)【关键词】紫精衍生物;萘;流体室温磷光;光诱导电子转移【作者】吕利宾【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】O657.39用各种弱相互作用创建超分子体系是现代化学中的一个重要课题，其中研究体系中给体与受体的连接对了解生命体中电子转移和能量传递过程[1-2]的本质起着重要的作用.电子转移和能量传递过程广泛存在于生命体系中，例如生物体内的氧化还原过程、植物的光合作用等，因此，电子转移反应研究是人工模拟光合作用研究[3-4]的热点课题之一.1992年，Marcus建立和发展了电子转移反应理论[5]，分子间发生从给体至受体的三重态（单重态）－三重态（单重态）能量或者电子转移，以致给体的荧光[6-7]和磷光[8-9]发生猝灭.强荧光猝灭的本质在于体系分子内快速的电子转移，缩短电子给体－受体之间的距离将加快电子转移过程[10].2008年，赵鑫等[11]报道了受体与萘衍生物之间光诱导电子转移和三重态能量传递研究.通过稳态荧光发射光谱，发现室温下H－receptor和G－Np之间主要发生单重态电子转移过程，同时磷光发射光谱研究表明，在低温（77 K）下，H－receptor与G－Np之间发生三重态能量传递过程.紫精衍生物在电子转移催化剂、电致变色材料、光致变色材料和电极改性材料等方面有着日益广泛的研究[12]，其中研究紫精或者聚紫精的电子转移[13-15]，一般利用紫外和电子自旋共振波谱等方法，而利用流体室温磷光法[16-17]研究紫精衍生物的电子转移在国内未见报道.本文采用具有平面刚性结构的小分子萘（给体，Np）作为分子探针，用紫精衍生物（受体，BP），作为猝灭剂、以KI为重原子微扰剂、在Na2SO3除氧的条件下，通过测定萘的室温磷光（RTP），研究萘与紫精衍生物的电子转移传递过程.1.1 仪器与试剂Cary Eclipse荧光分光光度计（VARIAN）：磷光方式，激发通带20 nm，发射通带20 nm.延迟时间0.20 ms，门控时间 5.00 ms. 萘（分析纯）配成2.0×10－3mol/L 乙醇工作液；碘化钾（分析纯）配成 2.0 mol/L 水溶液；无水亚硫酸钠（分析纯）配成0.2 mol/L水溶液，使用时临时配制；紫精衍生物配成1.0×10－5mol/L水溶液.1.2 烷基紫精的合成[18]以 4，4’－联吡啶（4，4’－Bipyridine）为母体，分别合成了 N，N’－二乙基、N，N’－二丁基、N，N’－二己基以及N，N’－二辛基等四种二烷基取代紫精化合物，依次记为BP2（乙基紫精）、BP4（丁基紫精）、BP6（己基紫精）和BP8（辛基紫精）.1.3 实验方法准确移取0.5 mL的萘工作液于10 mL的容量瓶中，依次加入1.5 mL KI溶液、1 mL Na2SO3溶液，然后分别加入不同量的紫精衍生物溶液，用蒸馏水定容至刻度.振摇1 min，1 h后，在荧光分光光度计上测定室温磷光（RTP）光谱和强度（I）.2.1 实验条件选择KI与Na2SO3用量对室温磷光的影响：实验结果表明，Np的室温磷光发射强度随KI用量的增加而逐渐增强至最大值，之后逐渐减弱；适量的KI存在对此体系能起到显著的重原子效应，过量的KI则对Np的室温磷光有猝灭作用.本实验选择KI 浓度为0.3 mol/L.实验采用Na2SO3化学除氧的方法，提高和稳定Np的室温磷光发射强度.Np的室温磷光发射强度随Na2SO3加入而迅速增强至最大值，之后逐渐减弱.因此选择Na2SO3浓度为 0.02 mol/L.2.2 室温磷光发射光谱及电子转移研究2.2.1 Np和BP各自的室温磷光发射光谱按选定的实验参数，在室温下扫描体系（Np/KI/Na2SO3）中Np的磷光激发和发射光谱，表明Np发射出强而稳定的室温磷光，其最大激发和发射波长分别为276 nm和513 nm.在同样的实验参数下，室温下扫描不同体系（BP［2，4，6，8］/KI/Na2SO3）的磷光激发和发射光谱，表明BP都没有室温磷光.2.2.2 Np 与 BP 体系的室温磷光发射强度测定分别取 BP2、BP4、BP6 或者 BP8 溶液 0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6 mL，然后按实验方法配制不同Np与BP体系的工作溶液，在荧光分光光度计上测定不同体系Np的室温磷光光谱和强度.以276 nm的光激发，298 K下测定了Np/BP2/KI/Na2SO3体系中萘的室温磷光发射光谱，如图 1（a）所示，其中最大发射峰位置在477，513和554 nm处发射峰可归属为萘的室温磷光发射.在513 nm处，萘的室温磷光发射强度（I）随BP2的浓度增大而迅速减弱，如图1（b）所示. 在CBP2＞4×10－7mol/L（即Np与BP2的物质的量之比等于1000∶4时）以后逐渐减弱，直到大约CBP2＞2×10－6mol/L时（即Np与BP2的物质的量之比等于100∶2时），萘的室温磷光发射强度基本消失，这表明BP2是萘的三线态的强烈猝灭剂.BP［4，6，8］的测定结果与BP2相似，因此 BP［2，4，6，8］是萘的三线态的强烈猝灭剂.2.2.3 各体系中RTP与紫精化合物浓度的相关性及电子转移研究对上述各体系中萘的室温磷光发射强度与紫精化合物的浓度相关性进行考察.在图2中，I0代表萘的初始室温磷光强度，I为加入紫精化合物后萘的室温磷光强度，CBP－receptor 为紫精化合物的浓度. 以 I0/I对 CBP－receptor作图得到图中所示的曲线，I0/I 值随着紫精化合物浓度的增加而增大，在 0～1.0×10－6mol/L 范围内，I0/I值与紫精化合物浓度基本上呈线性关系.以荧光猝灭的 Sterner－Vohmer方程（I0/I=1+KSVCBP－receptor）处理各体系中I0/I与BP浓度的线性关系，结果列于表1.在表1中，相关系数在0.874 1～0.977 8之间；紫精衍生物对萘三线态的猝灭常数（KSV）在1.59×106～6.60×106L/mol之间；结果表明：以276 nm的光激发萘的三线态后，各种紫精衍生物能够强烈地猝灭萘的三线态，取代基碳链长短不同的紫精衍生物对萘三线态的猝灭常数不同，紫精衍生物的取代基碳链越长，其对萘磷光的猝灭常数越小，并且I0/I与紫精衍生物浓度呈线性相关，线性相关性基本上满足于Sterner－Vohmer方程.给体与受体之间三重态电子转移或能量传递过程都可以引起磷光的猝灭.Np在513 nm处为其磷光的最大发射峰，然后通过计算得到Np的三重态能量为232kJ/mol，同时紫精衍生物在400～700 nm之间没有磷光的发射，由此从热力学上可以推断从Np到BP的三重态能量传递是不可能的.Np磷光发射光谱（仅仅在400～700 nm范围内有发射）与BP紫外吸收光谱（仅仅在220～350 nm范围有吸收）基本上没有重叠部分，由此可以推断从Np到BP的能量传递机制不是导致Np磷光猝灭的途径.而有效的电子转移过程[19]通常需要给体、受体电子轨道的相互重叠，一般认为当给体、受体距离大于0.5～1 nm时，三线态能量传递效率将很低，可以忽略不计.因此，从Np到BP的三重态电子转移机制才是导致Np 磷光猝灭的途径.由此，可以推测不同紫精衍生物对萘三线态的猝灭常数不同的原因：紫精衍生物的取代基碳链越长，使吡啶环上电子密度增加越多，萘与紫精衍生物相互接近的空间阻碍增大，使电子从萘流向紫精衍生物的传递效率降低，从而导致紫精衍生物对萘室温磷光的猝灭常数越小.在室温下，用Na2SO3除去溶解氧和以276 nm的光激发，萘的磷光在513 nm 处有最大发射峰，而在同样的实验参数下，紫精衍生物基本上没有磷光.通过研究萘的室温磷光发射光谱，发现紫精衍生物能够强烈猝灭萘的室温磷光，同时I0/I 与BP浓度的线性相关关系满足于Sterner－Vohmer方程，猝灭常数（KSV）在1.59×106～6.60×106L/mol之间.紫精衍生物的取代基碳链越长，其对萘磷光的猝灭常数越小，原因是取代基碳链越长，吡啶环上电子密度越多，萘与紫精衍生物相互接近的空间阻碍增大，使电子从萘流向紫精衍生物的传递效率降低.总之，从萘到紫精衍生物的三重态电子转移机制是导致萘室温磷光猝灭的途径.【相关文献】［1］ Hamiman A，Kubo 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分类号：学校代码：11460学号：07410537南京晓庄学院本科生毕业论文（或设计）紫晶类电荷转移化合物的合成A series of charge-transfer compounds synthesis and charaction所在系(院): 生物化工与环境工程学院学生: 谢海燕指导教师：段海宝研究起止日期：二○一○年十一月至二○一一年五月二○一一年五月学位论文独创性声明本人郑重声明：1.坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。
2.本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。
3.本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。
4.本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
5.其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。
作者签名：日期：紫晶类电荷转移化合物的合成作者：谢海燕指导老师：段海宝摘要：金属二硫烯类分子固体因呈现出的独特的结构和光、电、磁等性质而被广泛的研究,在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而影响这类分子固体的性质。
我们通过长链烷基取代的紫晶盐与马来二腈基二硫烯钠盐的取代反应列获得了一系列新的紫晶类电荷转移化合物，并经红外光谱、紫外光谱、热重分析、等手段表征了其组成和结构。
研究了紫晶类化合物的结构和性质并探讨该类化合物的结构与性质的关系。
关键词:：马来二腈基二硫烯(mnt)；电荷转移；合成A series of charge-transfer compounds synthesis and charactionAbstract：Bis-1,2-dithiolene complexes of transition metals have been widely studied due to novel properties and application in the areas of conducting and magnetic materials, dyes, non-linear optics,- catalysis and otherss. In theses compounds, the size and configuration of cations can adjust the N i(mnt)2 anions stacking mode and overlaping patterns. In this paper, we have synthesis and characterization of a series of new charge transfer compounds by means of IR, UV, TG. The relationship between the structure and properties of theses compounds are explored.Key words: Bis(maleonitriledithiolato)nickelate; Charge transfer; Synthesis目录1 前言 (1)1.1 紫晶类配合物的研究现状 (1)1.2 本论文的主要工作 (3)2．实验部分 (3)2.1 仪器及试剂 (3)2.1.1主要仪器 (3)2.1.2 主要试剂 (4)2.2 配合物的合成 (4)2.2.1 Na2mnt合成 (4)2.2.2 阳离子的合成 (4)2.2.2 Ni(mnt)2-阴离子的合成 (5)3.配合物的表征 (5)3.1配合物的红外光谱 (5)3.2配合物的热重分析（TG）和差热分析（DTA） (7)3.3配合物的紫外光谱分析 (8)4. 结果和讨论 (9)参考文献 (10)文献综述 (13)致谢词 (14)1 前言1.1紫晶类配合物的研究现状分子材料是当前化学、物理和材料科学的研究热点之一。
传统的无机材料是由金属、合金或金属氧化物等组成，而分子材料是由有机分子或金属有机分子(金属配合物)构成。
由于构成有机分子的碳原子价键的多样性(碳原子有sp、sp2和sp3，等轨道杂化方式，因此碳原子彼此间或者碳原子与杂原子间可形成单键、双键和三键)、过渡金属离子配位几何的可变性(不同电子构型的过渡金属离子存在线型、平面正方形、四面体、四方锥、三角双锥、八面体、十二面体等配位模式)，分子材料具有传统的无机材料无法比拟的一些优点:特别适合于分子设计、易于进行分子剪裁，而且制备条件相对温和等按照材料的功能性要求，设计适的功能性质的分子构筑块，并在一定的化学反应条件下，实现各构筑块间在能量、分子几何等方面的最佳匹配，获得具有特定功能性质的分子集合体(分子设计)。
通过对功能材料构筑块的分子结构的化学修饰，调变功能材料构筑块的分子结构和电子结构，使得材料的功能性质得到不断的优化，从而使材料功能性质满足实际应用的要求(分子剪裁)。
自从1987年Nobel化学奖授予C.J.Pederson、D.J.cram和J一M.Lehn以来，化学的发展进入了一个全新的时代。
发韧于C.J.Pederson对冠醚的基本性发现而分别由D.J.Cram和J一M.Lehn发展起来的主一客体化学、超分子化学的重要意义也因此被人们真正认识到。
对以弱相互作用力键合起来的复杂有序具有特定功能的分子集合体，即超分子的研究，被称为‘超分子概念的化学’，它在材料科学、信息科学、生命科学等领域都具有重要的理论意义和广阔的应用前景。
上世纪80年代末，应用超分子组装原理，设计合理的功能性质分子构筑块(磁性、导电、发光等)、定向合成具有特定功能性质的分子材料得到了迅猛发展。
如设计、合成的具有分子磁双稳性的有机自由基化合物、过渡金属配位聚合物、通过分子间的兀…:堆积、氢键等弱相互作用力，控制组装得到了分子铁磁体。
应用超分子化学中的原理, 设计适当的超分子构筑块, 制备新型的分子基功能材料是当前化学、材料科学的研究热点。
选择马来二睛基二硫烯(m n t) 过渡金属配阴离子[M (m n t) 2 ]n-和苄基吡啶衍生物阳离子[DBzPy ]+, 设计和制备了一系列离子对配合物, 系统地研究了它们的磁性、非线性光学性质等功能性。
通过解析这一系列配合物的单晶结构,发现苄基吡啶衍生物阳离子的芳香环上的取代基的位置和性质对这类化合物的阴阳离子固态推积结构有强烈的影响,进一步影响配合物的磁、光等功能性。
为了深入研究这类化合物的结构- 性质- 功能之间的关系, 为设计新型的分子基功能材料积累科学研究的数据,对配合物[DBzPy ] [M (m n t) 2 ] (M = Fe2+ ,N i3+ ; [DBzPy ]+ = 1- (4- 硝基苄基) - 吡啶阳离子, 1- (4- 硝基苄基- 喹啉阳离子) 中阳离子间的弱相互作用进行详细地研究。
在这一类分子固体中, 功能阳离子的大小和构型可以调节N i(mnt) 2-阴离子的堆积方式和重叠模式, 从而影响这类分子固体的磁性马来二睛基二硫烯过渡金属配合物的红外光谱有两大特征: 其一, 腈基的伸缩振动相应的频率v(CN ) 在2200cm - 1附近有很强的特征吸收; 其二, 二硫烯的C= C 双键的伸缩振动频率v (C= C) 与过渡金属离子的电荷密切相关。
在配合物(1) 和(2) 的红外光谱中, 位于2206.5 和2204. 5cm - 1处的非常强的红外吸收带分别归属为配合物(1) 和(2) 的v (CN )。
位于1450. 4 和1452.4cm- 1处相应的红外吸收带分别归属为配合物(1) 和(2) 的v (C= C) , 同时也表明N i 和Fe 均为正三价[ 2, 5 ]。
图1 配合物(1) 的分子结构图2 配合物(2) 的分子结构近年来，科研工作者在超分子组装多功能材料领域也取得了很大的进展。
1998年，日本北海道大学电子科学研究所的Nakamura教授在有机小分子导电体系引入冠醚超分子阳离子，获得了电子和离子共传输的有机导体。
在该导电化合物体系中，碱金属Li+离子在冠醚形成的通道中传输。
2000年，西班牙科学家Coronado教授用电化学结晶的方法，以草酸根为双功能桥联配体，将C2 +和Mn2+离子连接成二维蜂巢状配位聚合物阴离子层，而作为电荷平衡的有机导体分子构筑块TTF+阳离子(TTF+=tetrathiafulvalenecation)在阴离子层间形成了堆积柱，首次获得了铁磁性和金属性共存的双功能分子体系，虽然铁磁和金属性质之间偶合作用很弱，但是，通过分子剪裁，强偶合作用体系可能会得到。
2002年，美国科学家Haddon教授在国际著名的自然科学期刊Science上报道了磁、光和电三功能双稳性分子材料。
相邻的分子构筑块之间的堆积方式微小变化导致了分子集合体(二聚体)电子状态的改变，进一步诱导了光学性质、电导性质和磁学性质的突变。
由于构成有机分子的碳原子价键的多样性，以及过渡金属离子配位几何的可变性，分子材料具有传统的无机材料无法比拟的一些优点：特别适合分子设计，易于进行分子剪裁，制备条件温和等。
自从1972 年第一个分子基导电材料[TTF][TCNQ]被发现以来，相继出现了一批具有光、电、磁和超导性的分子基材料。
选择、修饰和优化适宜的有机组分和无机金属配合物阴离子，借助于分子识别和自组装特性，合成具有光谱学、导电性、磁性、超导性和催化作用等功能的新型材料，已经成为包括化学研究在内的多学科研究领域的前沿。
紫晶类化合物由于具有独特的光、电性质成为了此领域的研究热点。
1.2 本论文的主要工作本论文在总结以往紫晶类配合物研究的基础上，使用长链烷基取代的紫晶盐与马来二氰二硫烯阴离子在温和条件下组装紫晶类电荷转移盐化合物，通过优化合成条件，探讨化合物的最佳合成条件，表征该化合物的结构和性质并探讨该类化合物的结构与性质的关系。
2 实验部分2.1仪器及试剂2.1.1主要仪器：名称规格生产厂家恒温磁力搅拌器JB-2 上海雷磁新泾仪器有限公司紫外分光光度计UV2450 Shimadzu日本电子调温电热套HDM-250B 金坛市荣华仪器制造有限公司真空干燥箱101A-1 上海市实验仪器总厂电子天平BL310 德国 BL 公司傅立叶交换红外光谱仪Nicdet5700 Thermo公司热重差热综合热分析仪TG/DTA7300 北京赛思蒙仪器有限公司旋转蒸发仪RE-5285A 上海亚荣生化仪器厂2.1.2 主要试剂：试剂名称纯度标准生产厂家无水甲醇AR南京化学试剂有限公司无水乙醇AR国药集团化学试剂有限公司丙酮AR上海凌峰化学试剂有限公司1-溴代丁烷AR国药集团化学试剂有限公司1-溴代戊烷AR国药集团化学试剂有限公司1-溴代己烷AR国药集团化学试剂有限公司1-溴代庚烷AR国药集团化学试剂有限公司1-溴代辛烷AR国药集团化学试剂有限公司1-溴代癸烷AR国药集团化学试剂有限公司六水合氯化镍AR汕头西陇化工厂有限公司4,4-联二吡啶AR张家港博迈化学有限公司2.2 配合物的合成2.2.1 Na2mnt按照文献方法合成。