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基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物的合成、结构及性质研究
摘要
基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物是一类具有重要应用前景的配位化合物。本文通过综述研究已有文献及实验室实验，探讨这类化合物的合成、结构及性质方面的研究进展。结果表明，基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物具有较强的光电性能、化学稳定性和分子结构可调控性，在催化、荧光材料、光电器件等方面具有广泛应用前景。
关键词：四氟苯；杂环配位化合物；结构；性质
引言
自从金属配位化学在20世纪初被发现以来，众多针对金属离子的配位化合物被逐渐发展，同时也引起了人们对其杂化功能化的研究。对于含氮杂环配位化合物，它们拥有较好的分子结构可调控性、光电性能以及化学稳定性，在催化、荧光材料、光电器件等方面具有广泛应用前景。
近些年来，基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物备受关注。基于四氟苯环骨架的化合物具有很强的在催化和材料方面的应用前景。同时，这类化合物相应的性质和反应机理得到了研究和探讨，这为缩小对新材料开发时间和成本的影响提供了新方案。
材料与方法
本文主要基于综合研究已有文献并结合实验室实验，总结了基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物的研究进展。实验室实验的具体部分如下：
合成1-(2-硼酸乙酯基)-4-(3-噻吩基)喹啉（3）
在干燥的5mL圆底瓶中，加入75mg(0.2mmol)2-(2-氯乙氧基)4-(3-噻吩基)喹啉（2），0.2mL干THF，6mg三苯基膦（0.02mmol）。在-78°C的冰浴中，加入0.04mL1MBuLi（0.04mmol）的正十六烷溶液，让其室温回流6小时。加入1mL甲醇和0.44g（4.2mmol）硼酸底物，反应室温回流6小时。溶液过滤，硼酸盐和多余的溶剂用热丙酮去除。得到黄色固体。
结果和讨论
基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物的合成方法主要有多元官能团、碳-氢键官能化、C-H键开放和双烯烃π-键官能化等方法。其中，碳-氢键官能化方法是一种非常有效的方法，它可以在较温和的反应条件下，使无机金属和有机分子发生强烈作用，并且不需要大量的配体。例如，以咪唑和吡啶为配体，以CuCl2·2H2O作为金属盐，在四氟苯环骨架上进行碳-氢键的活化。最终获得基于四氟苯环骨架的带有异构体的吡咯烷-2-酮配位化合物。另外，双烯烃结构也是基于四氟苯环骨架合成含氮杂环配位化合物的另一种有效方法。例如，以2，3-二苯基吡咯和苯并噻吩（DBT）为底物，在Suzuki-Miyaura反应的条件下，制备出双炔烃和DBT之间的共轭联结。使用焦磷酸铜作为催化剂，最终获得基于四氟苯的配体的对称性R-2，3-bis（2-(4-乙氧基苯基)乙基）吡咯[3,4-c][1,2,5]噻二唑二聚物。
除了合成的方法，基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物的分子结构也具有较好的调控性。例如，通过对顶部与环端的立体位阻进行改变，可以影响四氟苯环骨架中吡啶基的工作模式，从而使得分子中具有的电子性质和性质转换能力发生变化。同时，在分子周围引入可添加的偶极结构，可以出现与芳香骨架结合的全息图案。
基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物的性质主要体现在光电性质、荧光性质和催化性质等方面。例如，基于四氟苯环骨架的氮杂环配位化合物在有机光电领域中表现出良好的光电性质，相关器件中的最高开路电压可达3.0V。此外，基于四氟苯环骨架的荧光染料在聚合物微球中获得应用，显示出其在荧光材料方面的广阔应用前景。另外，基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物中的多个催化中心有助于在催化反应中实现高效的qMRR控制，并且在氧化还原反应中具有良好的催化性能。
结论
基于四氟苯环骨架的含氮杂环配位化合物由于其良好的分子结构可调控性、光电性能以及化学稳定性特点，在催化、荧光材料、光电器件等方面具有广泛应用前景，同时在其性质和反应机理方面得到了研究和探讨。不过，这样的研究还处于起步阶段，仍需要进一步进行深入的研究，以促进新材料的发展和创新。
参考文献
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