Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ БИФОСФОНАТОВ ЦИНКА СО СПЕЙСЕРИРОВАННЫМИ 2-ПИРИДИЛ-1,2,4-ТРИАЗОЛАМИ

Работа №77304

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

химия

Объем работы49
Год сдачи2020
Стоимость4760 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
28
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. Координационные соединения металлов с фосфоновыми кислотами ... 7
1.2. Кристаллографические данные соединений (1) - (4) 9
1.3. Структурное описание соединений (1) - (4) 10
1.4. Спектры флуоресценции соединений (1) и (2) 21
1.5. Электрохимические свойства соединений (1) и (2) 22
1.6. Спектры люминесценции соединений (3) и (4) 24
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 27
2.1. Исходные вещества и методы исследования 27
2.2. Техника безопасности 27
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 34
ВЫВОДЫ 41
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 42

Фосфонаты металлов представляют большой исследовательский интерес благодаря их структурному и композиционному разнообразию, а также их термической и химической стабильности. Это обусловливает их потенциальное применение в качестве пористых материалов: получены хиральные пористые неорганические материалы - лантаноидные пирофосфаты - из прекурсоров с металлорганическим каркасом, которые при термическом разложении переносят свою хиральность и пористость на неорганический каркас [1]; ионообменников: получены хиральные пористые метиленбифосфонаты уранила с достаточно большими диаметрами каналов для проведения обмена с координационными комплексами [2]; фотолюминесцентных материалов: получены координационные соединения цинка со специальным лигандом на основе имидазола и 1-гидроксиэтан-1,1- дифосфоновой кислоты (H5L), проявляющие люминесценцию в ближней УФ- области [3], биоактивных компонентов: получен биосовместимый координационный полимер на основе бифосфоната кальция [4]; протонных проводников: получено хиральное координационное соединение кальция с 1- (фосфонометил)пиперидин-З-карбоновой кислотой, комплекс цинка с 1,2,3- триазолом и терефталевой кислотой, обладающие протонной проводимостью
[5] , [6]; магнитов: получены фосфонатные комплексы железа(Ш), обладающие антиферромагнитными свойствами [7]. Найти они могут применение и в производстве молекулярных датчиков: получены карбоксифосфонаты кадмия, интенсивность флуоресценции которых сильно изменяется в среде различных растворителей [8]; фотовольтаике: получены комплексы кобальта(П) и никеля(11) с H5L и phen (1,10-фенантролин), обладающие фотопроводящими свойствами [9]; также при производстве пленок Ленгмюра-Блоджетт и катализаторов, в нелинейной оптике и материаловедении [10 - 22].
В связи с этим, рациональный дизайн и синтез новых фосфонатов металлов с привлекательными свойствами является особенно важной и актуальной темой.
Целью настоящей дипломной работы является описание структуры и свойств комплексов цинка на основе 2,4,6-триглифосат-1,3,5-триазина и 4,6- биглифосат-2-гидроксил-1,3,5-триазина как новых функционализированных фосфонатных лигандов, а также изучение возможности синтеза координационных соединений цинка с анионом 1-гидроксиэтан-1,1- дифосфоновой кислоты.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Все соединения представляют собой интересные трехмерные супрамолекулярные структуры, построенные с помощью водородных связей и л-л*-стекинг- взаимодействий.
2. Фотолюминесцентные исследования соединений (1) и (2) при комнатной температуре показывают сильные полосы флуоресцентного излучения, которые в основном получены из комбинации phen-лиганда и иона Zn(II). Кроме того, данные соединения проявляют хорошую дырочную проводимость согласно данным вольтамперограмм. Это делает перспективным их применение в фотоэлектрических материалах.
3. Соединения (3) и (4) проявляют ближнее ультрафиолетовое и пурпурное люминесцентное свечение соответственно. Интригующим будет получение других функционализированных фосфоновых кислот, содержащих функциональные группы, связанные углеводородным спейсером, и комплексов на их основе.
4. Синтезированы новые координационные соединения цинка (I - IV) с 1- гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой и бис(2-пиридил-1,2,4- триазолил)алканами с полиметиленовым спейсером, содержащим от 1 до 4 метиленовых звеньев.
5. Полученные комплексы изучены методами элементного анализа, ИК- и люминесцентной спектроскопии.



[1] Transposition of chirality from diphosphonate metal-organic framework precursors onto porous lanthanide pyrophosphates / F. N. Shi, F. A. A. Paz, P. Ribeiro-Claro [et al.] // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 11668-11670.
[2] Diwu, J. Chiral uranium phosphonates constructed from achiral units with three¬dimensional frameworks / J. Diwu, T. E. Albrecht-Schmitt // Chem. Commun. -
2012. - Vol. 48. - P. 3827-3829.
[3] Chiral and achiral imidazole-linked tetrahedral zinc phosphonate frameworks with photoluminescent properties / X. L. Zhang, K. Cheng, F. Wang, [et al.] // Dalton Trans. - 2014. - Vol. 43. - P. 285-289.
[4] A biocompatible calcium bisphosphonate coordination polymer: towards a metal-linker synergistic therapeutic effect / E. Alvarez, A. G. Marquez, T. Devic [et al.] // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 9899-9905.
[5] Ionothermal synthesis and proton-conductive properties of NH2-MIL-53 MOF nanomaterials / X. Q. Liang, F. Zhang, W. Feng [et al.] // Chem. Sci. - 2013. - Vol. 4. - P. 983-992.
[6] Enhancing Proton Conduction in 2D Co-La Coordination Frameworks by Solid¬State Phase Transition / S. S. Bao, K. Otsubo, J. M. Taylor [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2014. - Vol. 136. - P. 9292-9295.
[7] Co-Ln Mixed-Metal Phosphonate Grids and Cages as Molecular Magnetic Refrigerants / Y. Z. Zheng, M. Evangelisti, F. Tuna [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2012. - Vol. 134. - P. 1057-1065.
[8] Syntheses, structures, luminescence and molecular recognition properties of four new cadmium carboxyphosphonates with 2D layered and 3D supramolecular structures / L.-L. Dai, Y.-Y. Zhu, C.-Q. Jiao [et al.] // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 16. - P. 5050-5061.
[9] Syntheses, structures, luminescence and molecular recognition properties of four new cadmium carboxyphosphonates with 2D layered and 3D supramolecular structure / M.-J. Zheng, Y.-Y. Zhu, Z.-G. Sun [et al.] // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 1445.
[10] Clearfield, A. Recent advances in metal phosphonate chemistry / A. Clearfield // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. - 1996. - Vol. 1. - P. 268.
[11] Maeda, K. Metal phosphonate open-framework materials: Metal-organic open frameworks / K. Maeda // Microporous Mesoporous Mater. - 2004. - Vol. 73. - P. 47.
[12] Metal Phosphonates Applied to Biotechnologies: A Novel Approach to Oligonucleotide Microarrays / B. Bujoli, S. M. Lane, G. Nonglaton [et al.] // Chem.- Eur. J. - 2005. - Vol. 11. - P. 1980.
[13] Gagnon, K. J. Conventional and Unconventional Metal-Organic Frameworks Based on Phosphonate Ligands: MOFs and UMOFs / K. J. Gagnon, H. P. Perry, A. Clearfield // Chem. Rev. - 2012. - Vol. 112. - P. 1034-1054.
[14] Clearfield, A. Metal Phosphonate Chemistry: From Synthesis to Applications / A. Clearfield, K. Demadis // The Royal Society of Chemistry. - 2012.
[15] A view on systematic truncation of tetrahedral ligands for coordination polymers / I. Boldog, K. V. Domasevitch, I. A. Baburin [et al.] // CrystEngComm.
- 2013. - Vol. 15, P. 1235-1243.
[16] Gagnon, K. J. MOFs Under Pressure: The Reversible Compression of a Single Crystal / K. J. Gagnon, C. M. Beavers, A. Clearfield. // J. Am. Chem. Soc. - 2013.
- Vol. 135. - P. 1252-1258.
[17] Remarkable Pressure Responses of Metal-Organic Frameworks: Proton Transfer and Linker Coiling in Zinc Alkyl Gates / A. U. Ortiz, A. Boutin, K. J. Gagnon [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2014. - Vol. 136. - P. 11540-11545.
[18] Influencing the symmetry of high-nuclearity and high-spin manganese oxo clusters: supramolecular approaches to manganese-based keplerates and chiral solids / L. Zhang, R. Clerac, P. Heijboer [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2012. - Vol. 51. - P. 3007-3011.
[19] Mn(II)-Gd(III) Phosphonate Cages with a Large Magnetocaloric Effect / Y. Z. Zheng, E. M. Pineda, M. Helliwell [et al.] // Chem. Eur. J. - 2012. - Vol. 18. - P. 4161-4165.
[20] Zheng, Y. Z. Co-Gd phosphonate complexes as magnetic refrigerants / Y. Z. Zheng, M. Evangelisti, R. E. P. Winpenny // Chem. Sci. - 2011. - Vol. 2. - P. 99-102.
[21] Xie, Y. P. New synthesis of silver phosphonate complexes from polymeric silver phenylethynide as a structure-directing precursor / Y. P. Xie, T. C. W. Mak // Dalton Trans. - 2013. - Vol. 42. - P. 12869-12872.
[22] Effect of structural isomerism on magnetic dynamics: from single-molecule magnet to single-chain magnet / T. T. Wang, M. Ren, S. S. Bao [et al.] // Inorg. Chem. - 2014. - Vol. 53. - P. 3117-3125.
[23] Fu, R. B. New Layered Metal Phosphonates Based on Functionalized Phosphonic Acids / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // Cryst. Growth Des. - 2015. - Vol. 15. - P. 3004-3014.
[24] Magnetic and photo-physical investigations into Dy(III) and Yb(III) complexes involving tetrathiafulvalene ligand / M. Ren, S. S. Bao, R. A. S. Ferreira [et al.] // Chem. Commun. - 2014. - Vol. 50. - P. 7621-7624.
[25] Polar metal phosphonate containing unusual p(4)-OH bridged double chains showing canted antiferromagnetism with large coercivity / X. J. Yang, S. S. Bao, M. Ren [et al.] // Chem. Commun. - 2014. - Vol. 50. - P. 3979-3981.
[26] Multiple-Step Humidity-Induced Single-Crystal to Single-Crystal Transformations of a Cobalt Phosphonate: Structural and Proton Conductivity Studies / Z. S. Cai, M. Ren, S. S. Bao [et al.] // Inorg. Chem. - 2014. - Vol. 53. - P. 12546-12552.
[27] Homochiral cobalt phosphonates containing 5-type chains with a tunable interlayer distance and a field-induced phase transition / Z. S. Cai, M. Ren, S. S. Bao [et al.] // Chem. Eur. J. - 2014. - Vol. 20. - P. 17137-17142.
[28] Racemic metal phosphonates based on 2-phenyl-2-
(phosphonomethylamino)acetate / T. Zheng, J. M. Clemente-Juan, J. Ma [et al.] // Chem. Eur. J. - 2013. - Vol. 19. - P. 16394-16402.
[29] Guest Molecule-Responsive Functional Calcium Phosphonate Frameworks for Tuned Proton Conductivity / R. M. P. Colodrero, M. Papadaki, P. Garczarek [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2014. - Vol. 136. - P. 5731-5739.
[30] Rapid and sensitive detection of nitroaromatic explosives by using new 3D lanthanide phosphonates / S. Begum, Z. Y. Wang, A. Donnadio [et al.] // Chem. Eur.
J. - 2014. - Vol. 20. - P. 8862-8868.
[31] Relaxometry studies of a highly stable nanoscale metal-organic framework made of Cu(II), Gd(III), and the macrocyclic DOTP / A. Carne-Sanchez, C. S. Bonnet, I. Imaz [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2014. - Vol. 135. - P. 17711-17714.
[32] Molecular amino-phosphonate cobalt-lanthanide clusters / E. M. Pineda, F. Tuna, R. G. Pritchard [et al.] // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 3522-3524.
[33] Copper Lanthanide Phosphonate Cages: Highly Symmetric {Cu(3)Ln(9)P(6)} and {Cu(6)Ln(6)P(6)} Clusters with C-3v and D-3h Symmetry / E. M. Pineda, C. Heesing, F. Tuna, [et al.] // Inorg. Chem. - 2015. - Vol. 54. - P. 6331-6337.
[34] Synthesis, breathing, and gas sorption study of the first isoreticular mixed-linker phosphonate based metal-organic frameworks / M. Taddei, F. Costantino, A. Ienco [et al.] // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 1315-1317.
[35] A Rare L1D + R1D ^ 3D Luminescent Dense Polymer as Multifunctional Sensor to Nitro Aromatic Compounds, Cu(II), and Bases / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu [et al.] // Cryst. Growth Des. - 2014. - Vol. 14. - P. 6197-6204.
[36] A series of novel lanthanide carboxyphosphonates with a 3D framework structure: synthesis, structure, and luminescent and magnetic properties / C. Q. Jiao,
J. C. Zhang, Y. Zhao [et al.] // Dalton Trans. - 2014. - Vol. 43. - P. 1542-1549.
[37] Tuning the structure of metal phosphonates using uncoordinating methyl group: syntheses, structures and properties of a series of metal diphosphonates / S. F. Tang, L. J. Li, X. X. Lv [et al.] // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 16. - P. 7043-7052.
[38] Investigation of the structure variation of metal diphosphonates with the changing of N-donor auxiliary ligands and their properties / S. F. Tang, L. J. Li, C. Wang [et al.] // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 16. - P. 9104-9115.
[39] A highly stable indium phosphonocarboxylate framework as a multifunctional sensor for Cu(II) and methylviologen ions / W. Y. Dan, X. F. Liu, M. L. Deng [et al.] // Dalton Trans. - 2015. - Vol. 44. - P. 3794-3800.
[40] A highly porous three-dimensional aluminum phosphonate with hexagonal channels: synthesis, structure and adsorption properties / S. F. Tang, J. J. Cai, L. J. Li [et al.] // Dalton Trans. - 2014. - Vol. 43. - P. 5970-5973.
[41] Syntheses, crystal structures, surface photovoltage, luminescence and molecular recognition properties of zinc(II) and iron(II) carboxyphosphonates with 2D and 3D supramolecular structures / W. Zhou, Y. Y. Zhu, C. Q. Jiao [et al.] // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 16. - P. 1174-1186.
[42] Two novel lead(II) carboxyphosphonates with a layered and a 3D framework structure: syntheses, crystal structures, reversible dehydration/hydration, and luminescence properties / W. Chu, Z. G. Sun, C. Q. Jiao, [et al.] // Dalton Trans. -
2013. - Vol. 42. - P. 8009-8017.
[43] Ligand Geometry Directed Polar Cobalt(II) Phosphonate Displaying Weak Ferromagnetism / T. H. Zhou, Z. Z. He, X. Xu [et al.] // Cryst. Growth Des. - 2013. - Vol. 13. - P. 838-843.
[44] Crystal transformation synthesis of a highly stable phosphonate MOF for selective adsorption of CO2 / F. P. Zhai, Q. S. Zheng, Z. X. Chen [et al.] // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 2040-2043.
[45] Sodium-Centered Dodecanuclear Co(II) and Ni(II) Complexes with 2-(Phosphonomethylamino)succinic Acid: Studies of Spectroscopic, Structural, and Magnetic Properties / A. O. Gudima, G. V. Shovkova, O. K. Trunova [et al.] // Inorg. Chem. - 2013. - Vol. 52. - P. 7467-7477.
[46] An Unprecedented Fe36 Phosphonate Cage / C. M. Beavers, A. V. Prosverin, J. D. Cashion [et al.] // Inorg. Chem. - 2013. - Vol. 52. - P. 1670-1672.
[47] Exfoliated layered copper phosphonate showing enhanced adsorption capability towards Pb ions / W. X. Nie, S. S. Bao, D. Zeng [et al.] // Chem. Commun. - 2014.
- Vol. 50. - P. 10622-10625.
[48] Fu, R. B. Syntheses, crystal structures, thermal stabilities and luminescence of two metal phosphonates / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2014.
- Vol. 14. - P. 3478-3483.
[49] Fu, R. B. New 3D metal phosphonates with bright tunable luminescence for the reversible sensing of nitrobenzene / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm.
- 2012. - Vol. 14, 5761-5764.
[50] Fu, R. B. Two new molecular zinc phosphonates with bright luminescence for sensing UV radiation / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 8937-8940.
[51] Fu, R. B. New 2D zinc phosphonates with heptanuclear units, reversible dehydration-hydration and bright luminescence / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 16. - P. 5387-5393.
[52] Fu, R. B. Syntheses, crystal structures, thermal stability, magnetism and luminescence of four new metal phosphonates / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 802-807.
[53] Fu, R. B. Two New Zinc Phosphonates with Triazine-Based Phosphonic Acids / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // Cryst. Growth Des. - 2015. - Vol. -15. - P. 5021¬5027.
[54] Glo'wka, M. L. Stacking of six-membered aromatic rings in crystals / M. L. Glo'wka, D. Martynowski, K. Kozlowska // J. Mol. Struct. - 1999. - Vol. 474. - P. 81-89.
[55] Evans, G. G. Conformational analysis of ring pucker / G. G. Evans, J. A. Boeyens // Acta Cryst. - 1989. - Vol. B45. - P. 581.
[56] Holmes, R. R. Five-Coordinated Structures / R. R. Holmes // Progress. Inorg. Chem. - 1984. - Vol. 32. - P. 119.
[57] Wu, H.-Y. Tailor-Made Zinc Uranyl Diphosphonates from Layered to Framework Structures / H.-Y. Wu, W.-T. Yang, Z.-M. Sun // Cryst. Growth Des. - 2012. - Vol. 12. P. 4669 -4675.
[58] Hydrothermal synthesis, structures, and luminescent properties of four new zinc(II) diphosphonate hybrids with mixed ligands / W.-N. Wang, Z.-G. Sun, Y.- Y. Zhu [et al.] // CrystEngComm. - 2011. - Vol. 13. - P. 6099.
[59] Fu, R. B. Syntheses, crystal structures, thermal stabilities, magnetism and luminescence of two 3D metal phosphonates / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2014. - Vol. 13. P. 2331-2335.
[60] Fu, R. B. New zinc diphosphonates with bright tunable luminescence and 12- member ring channels / R. B. Fu, S. M. Hu, X. T. Wu // CrystEngComm. - 2011. - Vol. 13. - P. 6334-6336.
[61] Unprecedented Trinuclear Ag(I) Complex with 2,4,6-Tris(2-pyrimidyl)-1,3,5- triazine as an Efficient Catalyst for the Aziridination of Olefins / D. A. Safin, A. Pialat, I. Korobkov, M. Murugesu // Chem. Eur. J. - 2015. - Vol. 21. P. 6144-6149.
[62] A series of metal-organic frameworks containing diverse secondary building units derived from a flexible triazine-based tetracarboxylic ligand / J. Li, T. Sheng, Bai S. [et al.] // CrystEngComm. - Vol. 16. P. 2188-2195.
[63] Lanthanide coordination polymers assembled from triazine-based flexible polycarboxylate ligands and their luminescent properties / Y. H. Huang, Q. L. Zhu, T. L. Sheng [et al.] // CrystEngComm. - 2013. - Vol. 15. - P. 3560-3567.
[64] Redox-Responsive Photochromism and Fluorescence Modulation of Two 3D Metal-Organic Hybrids Derived from a Triamine-Based Polycarboxylate Ligand / Q. L. Zhu, T. L. Sheng, R. B. Fu [et al.] // Chem. Eur. J. - 2011. - Vol. 17. P. 3358-3362.
[65] Two luminescent enantiomorphic 3D metal-organic frameworks with 3D homochiral double helices / Q. L. Zhu, T. L. Sheng, R. B. Fu [et al.] // Chem. Commun. - 2010. - Vol. 46. - P. 9001-9003.
[66] A series of goblet-like heterometallic pentanuclear [Ln(III)Cu(II)4] clusters featuring ferromagnetic coupling and single-molecule magnet behavior / Q. L. Zhu, S. C. Xiang, T. L. Sheng [et al.] // Chem. Commun. - 2012. - Vol. 48. - P. 10736-10738.
[67] Bright blue emissions with temperature-dependent quantum yields from microporous metal-organic frameworks / Q. L. Zhu, C. J. Shen, C. H. Tan [et al.] // Chem. Commun. - 2012. - Vol. 48. - P. 531-533.
[68] Formation of Zn(II) and Cd(II) Coordination Polymers Assembled by Triazine¬Based Polycarboxylate and in-Situ-Generated Pyridine-4-thiolate or
Dipyridylsulfide Ligands: Observation of an Unusual Luminescence
Thermochromism / Q. L. Zhu, T. L. Sheng, C. H. Tan [et al.] // Inorg. Chem. - 2011. - Vol. 50. - P. 7618-7624.
[69] Four new cobalt(II) coordination complexes: thermochromic switchable behavior in the process of dehydration and rehydration / C. J. Shen, T. L. Sheng, Q. L. Zhu [et al.] // CrystEngComm. - 2012. - Vol. 14. - P. 3189-3198.
[70] Syntheses, structural aspects, luminescence and magnetism of four coordination polymers based on a new flexible polycarboxylate / Q. L. Zhu, T. L. Sheng, R. B. Fu [et al.] // CrystEngComm. - 2011. - Vol. 13. - P. 2096-2105.
[71] Synthesis, structure and topological analysis of a novel 3D Cu coordination polymer from a flexible ligand of 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine hexaacetic acid and coligand ethylenediamine / X. Jiang, G. Yan, Y. B. Liao [et al.] // Inorg. Chem. Commun. - 2011. - Vol. 14. - P. 1924-1927.
[72] New Types of Layered and Pillared Layered Metal Carboxylate-Phosphonates Based on the 4,4‘-Bipyridine Ligand / J.-L. Song, H.-H. Zhao, J.-G. Mao [et al.] // Chem. Mater. - 2004. - Vol. 16. - P. 1884-1889.
[73] Advances in Fluorescent Probes Based on the Small Molecules for Zn(II) / M. Liu, H. Tan, Z. Liu [et al.] // Chin. J. Org. Chem. - 2013. - Vol. 33. - P. 1655.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.