噻唑衍生物和芳香羧酸共筑配位聚合物的合成研究开题报告

1. 研究目的与意义

配位聚合物是由金属中心和有机分子自组装而形成具有周期性网络框架结构的一类物质，其作为一类新型的功能材料在气体存储与分离、离子交换与识别、催化、光学等领域有着巨大的应用前景，从而引起研究工作者的广泛兴趣。

噻唑类衍生物有很好的生物活性，可用在农药中和生物体内作为杀菌药物。在发光材料方面，由于噻唑类衍生物具有刚性平面和共轭结构，它们的激发光谱和发射光谱有好的对应性，高的荧光量子产率，所以它们在光致及电致发光方面有很大的应用前景。由于噻唑中包含两类配位能力强的原子即n和s，能够和金属离子形成牢固的m-x配位键，金属配位后形成配合物装在树脂上可以制备螯合树脂，这些螯合树脂对过渡重金属离子有吸附性，所以可以用于对重金属离子的处理。同时噻唑类配合物还可以用作荧光染料、荧光增白剂和非线性光学材料等。同时酰胺功能团，使得所构筑的配位聚合物具有吸附co2、催化以及吸附汞离子的潜在应用价值。基于有机化合物的裁剪性，我们可以把这两种功能团拼接到同一个有机化合物中，用此化合物来构筑配合物。

在合成配合物的时候合成策略的运用也很关键，合成方法和合成策略的合理运用有助于功能配合物单晶的获得。本实验选用混合配体策略。芳香羧酸类配体配位能力强，配位模式丰富，构筑的骨架结构热稳定性高。对于具有芳香环取代基的芳香梭酸类配体,由于它们在结构上具有一定的刚性和稳定性,同时芳香环上多个竣基的取代位置可变,梭基的配位平面还可发生旋转,取向灵活,芳香环上还可以进行其它的取代修饰等,已被广泛用于过渡金属、稀土配位聚合物的构筑,现已得到大量具有新颖拓扑结构的芳香梭酸配位聚合物。把两类配体跟金属离子共筑在同一个配合物中，期望继承前面两类配体各自构筑配合物的优势。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

培养单晶，挑选出芳香羧酸为辅助配体，选用合适的方法培养配合物的单晶并优化实验条件尽可能制备出符合测试条件的单晶；

合成研究，通过调整温度、金属离子和配体摩尔比、溶剂、ph等来调节晶体的结构，尝试找出特定配体和中心离子合成配合物的最佳条件；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

本实验采用共筑配位的溶剂热合成的研究方法。溶剂热合成是指在较为极端的条件下(一般在300度以下，高压)，利用各组分溶解度的差异被最小化，同时溶剂的粘度下降而导致扩散作用加强，使得配合物趋于生成结晶态。溶剂热法采用dmf、dma、dmso等极性强、沸点高的有机试剂作为溶剂。一般而言，利用溶剂热培养单晶的重要技巧是控制好晶化温度。进行溶剂热反应时，一定要注意安全。不同反应的溶剂不同，耐压和耐高温程度也有所不同，反应爆炸也时有发生。

研究步骤：

4. 参考文献

[1] 侯婷婷. 咪唑和噻唑类配合物的合成、晶体结构及它们性质研究[d]. 吉林长春:东北师范大学, 2013.

[2]张来军, 戚丽, 陈发云，等. 基于2-氨基-4-噻唑乙酸的钴配合物的合成与晶体结构[j]. 上饶师范学院院报, 2015, 35(6)：44 - 47.

[3]李中峰，张彦茹，崔洋哲，等. 两个基于苯并噻唑-2-硫酮的银(i)配合物的合成、晶体结构和光谱性质[j]. 无机化学学报, 2015, 31(8):1637-1643.

5. 计划与进度安排

(1) 2022-11-25~2022-3-25 查阅文献资料，了解所研究课题的背景及意义，熟悉配位聚合的理论知识，写出开题报告和科技论文翻译初稿。

(2) 2022-3-26~2022-3-30 根据实验方案，列出实验中所需的仪器和药品并完成购置工作，准备进入实验室。

(3) 2022-3-31~2022-5-21 利用噻唑双酰胺和芳香羧酸为有机配体，采用混合配体策略与金属构筑配位聚合物，优化实验条件合成出符合单晶测试的配合物晶体，同时结合xrd、热重、荧光等测试辅助表征其结构。整理归纳分析所得实验数据，运用画图软件自行画出各级结构图，查阅资料分析测试数据并撰写出毕业论文初稿。