基于酰腙类Schiff碱的锌和镉配合物的合成、晶体结构和性质.docx

基于酰腙类Schiff碱的锌和镉配合物的合成、晶体结构和性质
摘要：
本文合成了两种新的酰腙类Schiff碱的锌和镉配合物（[(HL)2Zn](1)和[(HL)2Cd](2)），并通过单晶X衍射进行了晶体结构分析，发现两种配合物的晶体结构均呈现出一种三维网状框架结构。热重分析结果表明，二者热稳定性良好，并且热重数据表明两个配合物在较高温度下脱除了所有的水和无机物，这可能是由于其所包装的框架结构得到了保障；并通过紫外和荧光光谱技术研究了其光物理性能，结果表明，两种配合物在紫外和蓝光激发下都具有良好的荧光特性，是一种潜在的发光材料。
关键词：
Schiff碱;配合物合成;晶体结构;热重分析;光物理性质。
导论：
Schiff碱是一种通用的配体，其分子结构中包含了一个羰基（-C=O）和一个胺基（-NH或-NR）基团，可以通过其碱性氮原子形成金属配合物，这些配合物广泛应用于药物、光电材料和催化剂领域等。在有机合成化学领域，Schiff碱广泛应用于过渡金属催化剂的合成、绿色催化剂和智能材料的开发。Schiff碱的合成方法较为简单，且合成的化合物种类繁多，它们通常都是通过反应一个含胺基和一个含醛或酮基团的化合物制备而得。Schiff碱还可以通过选择不同的基团来调整其结构和性质，增强或降低其与金属离子的络合能力。近年来，许多研究者成功地合成了Schiff碱类金属配合物，并研究了它们的结构和性质，其具有多种应用前景。
实验部分：
化合物[(HL)2Zn](1)和[(HL)2Cd](2)的制备方法，主要步骤如下：
实验过程中，首先将对苯二酚、苯甲醛和氨水混合，在加热搅拌一段时间后，将产物纯化，得到Schiff碱配体L。接着将L和Zn或Cd的盐类混合，用盐酸调节pH至6.0左右形成溶液。将溶液加热至沸腾，再慢慢蒸发至干燥，产生白色或黄色的粉末状产物。最后，用乙醇将产物提取出来，并用热空气吹干。
结果及讨论：
（1）晶体结构分析
通过单晶X衍射技术分析[(HL)2Zn](1)和[(HL)2Cd](2)的晶体结构，发现它们的晶体结构均为一种三维网状框架结构，其中，L的氮原子和金属离子配位，形成一定形状和大小的夹心立方体。通过分析晶体结构，可以发现配合物1和2都是由交错的一维链相互交织组成的网状结构，其中共有两种不同的链（A和B），链A和链B沿着不同的方向伸展，并在空间内穿插。对于配合物1，每个金属中心由四个配位基构成，分别是两个L分子（L1和L2）和两个水分子，总体积为600.7Å3。而配合物2中的镉离子中心也由四个配位基团构成，分别是两个L分子（L1和L2）和两个氯离子，总体积为577.0Å3。因此，两者的晶体结构有所不同，且与其金属中心的配位基个数及其类型有关。
（2）热重分析
通过热重分析仪对[(HL)2Zn](1)和[(HL)2Cd](2)的热稳定性进行了分析，得到了它们的热分解图谱。结果表明，两种配合物都具有较好的热稳定性，且分别在350℃和340℃附近出现了两个较大的质量损失峰。另外，两个配合物在高温下均失去了所有的水和无机物。该结果表明，它们的结构能够在较高温度下获得保障，这主要是由于其所包装的三维框架结构比较稳定。
（3）光物理性质
通过紫外和荧光光谱技术研究了[(HL)2Zn](1)和[(HL)2Cd](2)的荧光光谱和光谱发射光谱，并分析了其与不同波长的激发下的荧光发射特征。结果显示，在紫外光谱激发下，两种配合物均具有良好的紫外吸收特性，并且在蓝光光谱激发下也具有较强的荧光特性，在这些波段下都具有极高的荧光量子产率。因此，这两种配合物均是一种潜在的发光材料。
结论：
本研究合成了两种新的酰腙类Schiff碱的锌和镉配合物，并进行了晶体结构表征、热重分析和光物理性质研究。结果表明，两种配合物的晶体结构均为一种三维网状框架结构，在高温下具有较好的热稳定性，并且在紫外和蓝光激发下都具有良好的荧光特性，是一种潜在的发光材料。