以噻唑衍生物为构筑基元的配位聚合物的制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

金属有机配位聚合物材料（mofs）作为一种新型的多孔材料，不仅具有多孔材料领域的应用，例如气体储存、分离、催化，而且它们的性质可以通过定向的选择金属离子中心和有机官能团进行调控，因此这种材料在光学、电学、磁学、手性拆分等领域展示出更加诱人的应用前景。

就目前来看，金属有机骨架材料的研究已受到广泛关注，随着结构测定技术的不断发展，mofs在化学工业领域的应用已显示出潜在价值，并且已拓展到其它领域。然而，通过简单的设计合成方法并不能轻而易举地得到精确的mofs，因此，就需要努力辨识和修正合成条件，使金属和配体之间能按意想的方式作用并结合。金属离子和配体的计量比、模板试剂和溶剂、反离子、ph值和温度的微小的变化都可能导致晶体质量和产率的变化，或产生全新的骨架结构。如：在骨架的合成中，模板试剂的选择是非常重要的，使用不同的模板试剂可能会产生完全不同结构的骨架。混合溶剂经常用于调节体系的极性和溶剂-配体交换动力学，影响晶体生长速率。溶剂分子与骨架发生的弱相互作用是稳定骨架的一种有效的方法。通过增加溶剂浓度和搅拌以降低反应时间，可提高产率。去质子化溶剂的选择也是非常重要的，它可能会使酸性配体完全或部分地去质子化，从而使得配体与金属离子的配位方式不同，生成不同的骨架结构。此外，mofs材料的形成过程中，有时配体中的某些官能团会对其产生一定影响，如若遇到这种情况，通常可以考虑先设计出拥有理想拓扑结构的mofs，进一步定向合成，然后再将某些所需官能团添加进来，以此便可以获得目标产物。因此，mofs材料也可通过化学反应来进一步完善骨架结构。

配位聚合物中的噻唑类衍生物广泛存在于自然界中，是自然界中分布最广的杂环化合物之一。噻唑是一类含有n、s的杂环化合物，这类化合物以其独特的化学结构使其具有良好的生物活性和药理活性，如抗菌、抗炎、治疗hiv感染、抗消化道溃疡、抗癌等。此外噻唑类衍生物也是重要的精细化工原料和化学中间体，在香料、食品添加剂、染料、药物研究及农药研究等领域发挥着重要的作用。

酰胺类化合物是指氨或胺的氮原子上的氢被酰基取代后生成的化合物。酰胺也可以看作羧酸分子中的羟基被氨基或胺苯基取代后生成的化合物。常见的有甲酰胺()，乙酰胺[]，碳酰胺[]等。酰胺类化合物是中性物质。它们不仅是蛋白质的组成成分，而且在生命活动中起贮氮和供氮的作用，如合成嘌呤和嘧啶核苷酸中一部分氮均有谷氨酰胺提供，还常是糖蛋白中蛋白与碳水化合物之间联系的桥梁。许多酰胺类化合物具有工业上的用途。例如，乙酰胺()、二甲基甲酰胺[]是重要的溶剂。乙酰苯胺是制备磺胺药物的中间体。尿素是重要的氮肥及合成树脂的原料。具有环状结构的酰胺类称内酰胺，重要的内酰胺是己内酰胺，它是合成尼龙6的单体。用环己酮为原料可制备己内酰胺。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

一、配体合成

1．对所查找的文献进行分析，然后进行配体的合成；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

分层、扩散法指在常温、常压下，将金属盐、有机配体溶解后，通过液相间的分层、气相间的扩散来制备配合物。水（溶剂）热法指在水（有机溶剂）的存在下，利用高温（100℃-1000℃）高压反应合成特殊的物质(化合物)以及培养高质量的晶体。

扩散法：分为气相扩散法和液相扩散法。气相扩散法就是将目标产物的反应原料溶入适当的溶剂中，再用低沸点的另一化合物向溶有原料的混合液中扩散，使目标产物在该溶剂中形成过饱和溶液而析出。常用的扩散溶剂有乙醚、乙醇、乙氰和乙二胺等低沸点的化合物。液相扩散法与气相扩散法不同，是利用反应物在两种溶剂中的溶解度不同而使晶体析出的合成方法。通常的做法是将反应物溶解于一种溶剂中，将另一种溶剂缓缓的溶有反应物的溶剂中，在两种溶剂的界面或两种溶剂的混合体中析出晶体。

分层法：有两种常用的方法:一种是将反应液a和反应液b分别置于试管的底部和上部，两种溶液的溶剂可以相同，也可以不同。然后将试管在室温下静置，在静置过程中反应液a和b就由界面开始相互扩散并发生反应生成配合物。另一种方法是在反应液a和b之间加入缓冲溶液c。缓冲液可以是单纯的溶剂，也可以是含有客体分子、模板剂等其他物种的溶液。

4. 参考文献

[1] 霍景沛. 联噻唑类金属配合物制备与光催化水制氢研究[d]. 广东广州:华南理工大学, 2016.

[2] 王任洁. 苯并噻唑铱和锌配合物的合成及电致发光性质研究[d]. 辽宁大连:大连理工大学, 2012.

[3] 廖启华, 林森, 邓瑞红, 黄志强, 邓柯玉, 严兆华. 含硅二烃基锡(iv)的2-巯基苯并噻唑配合物的合成、结构及抗癌活性[j]. chin. j. org.chem., 2015, 35(2):1923-1928.

5. 计划与进度安排

(1) 2022-11-25~2022-3-25 查阅文献资料，了解课题的研究背景明确研究意义，写出开题报告。

(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。