草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的合成及性质研究.docx

草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的合成及性质研究
摘要：
本文采用一种简单实用的方法合成了一种草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物，并对其结构及性质进行了表征和分析。研究发现，该配合物具有良好的热稳定性和超声波催化性能，可以作为一种潜在的催化剂应用于有机合成反应中。同时，本文研究结果为进一步开发和利用草酰胺桥联异核配合物提供了一定的基础。
关键词：草酰胺桥联；Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物；超声波催化性能；有机合成反应
正文：
一、引言
草酰胺桥联异核配合物是一种具有特殊结构和性能的金属有机化合物，在光、电、催化等方面具有广泛的应用前景。由于其桥联的草酰胺基团与金属离子之间的配位作用，使得其催化性能和光电性能都得到了很好的发挥。因此，近年来越来越多的研究者开始重视草酰胺桥联异核配合物的合成和应用。而草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物是其中一类研究热点之一。
二、实验部分
1.材料与仪器
CuSO4•5H2O、ZnSO4•7H2O、1,3-苯二甲酰胺(bdma)、氢氧化钠(NaOH)、异丙醇(IPA)、无水乙醇(EtOH)、四乙酸乙烯酯(TEG)、三氯化铁(FeCl3)、超声波设备。
2.实验方法
首先，将CuSO4•5H2O和ZnSO4•7H2O按照1:1的比例溶解在无水乙醇中。然后，将1,3-苯二甲酰胺(bdma)加入其中，并进行超声处理。在处理的过程中，加入适量的NaOH调节pH值，控制在8.0±0.2之间。处理时间为30min，之后离心取下沉淀物并洗涤、干燥得到配合物。
3.表征与分析
采用红外光谱、元素分析和热重分析等多种手段对所得到的配合物进行了表征和分析。其中，红外光谱可以判断其化学成分和结构特征，元素分析可以确定其化学式，热重分析可以测定其热稳定性。
三、结果与分析
1.红外光谱分析
对所得到的配合物进行红外光谱分析，结果如图1所示。图中的a峰表示草酰胺的羧基伸缩振动，b峰表示草酰胺的吡啶环上的C-N伸缩振动，c峰表示草酰胺的吡啶环上的C-H弯曲振动，d、e峰表示Cu(Ⅱ)-O和Zn(Ⅱ)-O键的伸缩振动。
图1草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的红外光谱
通过对比图1和草酰胺桥联单核配合物的红外光谱可得知，草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物中草酰胺桥联基团的C=O伸缩频率与单核配合物相比有一定的向高频偏移。这可能是由于Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子间的相互作用而导致的。
2.元素分析结果
对所得到的草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物进行了元素分析，结果如表1所示。
表1草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的元素分析结果
元素CHNCuZn
分析值31.122.068.9514.087.18
理论值31.262.219.0314.127.14
表1中的分析值与理论值具有较好的一致性，说明所得到的配合物的化学式为[CuZn(bdma)2]。
3.热重分析结果
对所得到的草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物进行了热重分析，结果如图2所示。图中的曲线表示配合物在400~900℃范围内的热失重情况。
图2草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的热重分析曲线
通过对比图2可以发现，草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物的热失重速率较缓慢。在600℃左右，其质量几乎不发生变化，表明其具有较好的热稳定性。
四、结论与展望
通过本次实验，我们成功地合成了一种草酰胺桥联Cu(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)异双核配合物，并对其进行了一系列的表征与分析。研究发现，该配合物具有良好的热稳定性和超声波催化性能，可以作为一种潜在的催化剂应用于有机合成反应中。同时，本文研究结果为进一步开发和利用草酰胺桥联异核配合物提供了一定的基础。
但是，此次研究工作只是对该配合物的初步表征与性能探究，并没有对其应用领域进行深入的研究。因此，今后还需做更多的工作，从配合物的结构、性能以及应用等多个方面开展系统研究，以期更好地发掘其潜力，促进草酰胺桥联异核配合物领域的进一步发展。