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异金属三核氧心羧酸配合物的合成和表征北京大学化学与分子工程学院赵延涛1300011857实验日期：2015.3.30实验目的：1、制备系列异金属三核氧心羧酸配合物Fe2MO(OOCCCl3)6(THF)3(M=Mn2+,Co2+,Ni2+)2、培养配合物的晶体3、测定配合物溶液的电子光谱，观察金属离子的改变对Fe3+的d-d跃迁的影响实验原理：1.异金属三核氧心羧酸配合物Fe2MO(OOCCCl3)6(THF)3的分子结构与电子结构异金属三核氧心羧酸配合物Fe2MO(OOCCCl3)6(THF)3是典型的三核氧心羧酸配合物，三种配合物的晶体均为三方晶系。
三个金属离子构成等边或近似等边的三角形，氧原子位于三角形中心，金属间有两个羧基桥相连，L配体完成对金属离子的八面体配位。
金属离子与中心氧原子的键长为1.91埃，与其他氧原子的键长则是2.03埃，这表明前者与金属离子的化学键与其他氧原子不同。
实际上，M3O骨架中，中心氧原子的p z轨道和三个金属离子的d xz，d yz轨道形成四中心的d-pπ键，增大了M-O的键级，稳定了三角形骨架结构，也使金属离子通过四中心的d-pπ键互相影响。
2.配合物的合成与晶体的培养本实验通过加入三氯乙酸钠增大反应体系的pH，在配体三氯乙酸根的存在下，水解形成稳定的异金属三核氧心羧酸配合物。
产物Fe2MO(OOCCCl3)6(THF)3在极性有机溶剂中溶解度很大，而在水和非极性有机溶剂中溶解度很低。
同时，三氯乙酸钠与过渡金属氯化物在四氢呋喃(THF)中有相当的溶解度。
在NaCl的存在下，水相与THF相会发生分离，使NaCl 留于水相中，产物留于THF相中，导致反应平衡向右移动。
本实验中采用THF和正戊烷的混合溶剂培养晶体，利用正戊烷的易挥发性和低溶解性，可以较快地得到质量较好的配合物晶体。
3.配合物的电子光谱配合物Fe2MO(OOCCCl3)6(THF)3在960nm处的吸收峰归属于Fe3+的谱项6A1到4T1的d-d跃迁，该跃迁能量越大，相应的配位场分离能越小。
![配合物{[Gd_2(Hpimda)_2(μ_4-C_2O_4)·2H_2O]·2H_2O}_n的合成、结构及性质研究](https://img.taocdn.com/s1/m/5a0e5320e2bd960590c677ea.png)
前言配位化合物（coordination compound）,简称配合物（complex）,是一类化合物的总称。
自1893年Werner 提出配位化学理论以来，配位化学的发展已有115年的历史。
总的来说，现代配位化学的研究无论是在深度、广度还是在应用方面都已经远远超出最初的纯无机化学范围。
它不仅于有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等学科相互关联，而且还涉及到催化机理、物质结构、化学键理论及生命现象中一系列与金属离子相关的重要问，形成了有机金属化学、配位催化、配位场理论以及生物高分子化学等新的充满活力的边缘学科。
到了21世纪，配位化学与所有二级化学学科以及生命科学、材料科学、环境科学等一级学科都有联系，并处于现代化学的中心地位。
同时，在应用方面，配位化学已被应用到燃料和反应堆材料的生产，稀有金属和有色金属的提取，半导体激光材料的提纯，石油化工及有机高分子合成，高效高选择性配位催化剂的设计和制备，抗癌、杀菌、抗风湿等重要药物的研究等都有广泛的应用。
目前，随着合成技术和检测手段的飞速发展，配位化合物中的“中心原子”和“配体”的概念大大扩充。
中心原子由过渡金属、稀土金属发展到主族金属；配体也已由单纯的有机分子或离子扩展到分子氢键结合的超分子化合物，即配位聚合物。
对于有机配体而言，它与金属离子之间存在多种作用力，而使其可能形成各种各样的一维、二维和三维网状结构的多功能配合物，常表现出双稳态、磁性、选择性、吸附性和催化等多种多样的性质。
从理论上讲，无机金属离子有可能赋予配位聚合物不同寻常的磁性、介电性、光学性质、机械强度和热稳定性；而有机分子（或离子）有可能形成配位聚合物分子结构的多样性、发光性和一定程度的极化。
因此，基于这种性质互补方式合成了大量具有特殊结构和功能的配位聚合物，这对于我们的工农业有着巨大的理论和现实意义。
从上述理论出发，我们将用2-吡嗪羧酸与SmCl3.6H2O合成一种新型的2-吡嗪羧酸配合物，并用红外光谱、紫外可见光谱、元素分析、荧光分析以及X-射线单晶衍射进行表征。
《吡啶或吡啶羧酸类配体键合的四种镧系配合物结构与生物活性研究》吡啶与吡啶羧酸类配体键合的四种镧系配合物结构与生物活性研究一、引言近年来，吡啶及其羧酸类配体与镧系元素的配合物因其在诸多领域中展示出的独特性能，受到科学家的广泛关注。
吡啶及其羧酸类配体具有丰富的配位点，可与镧系元素形成多种类型的配合物，这些配合物在催化、材料科学以及生物医学等领域具有潜在的应用价值。
本文将重点研究吡啶或吡啶羧酸类配体键合的四种镧系配合物的结构与生物活性。
二、四种镧系配合物的合成与结构1. 合成方法本研究所涉及的四种镧系配合物均采用溶液法合成，通过调整反应条件，如温度、pH值、配体与金属离子的比例等，实现对配合物的可控合成。
2. 结构表征利用X射线衍射、红外光谱、核磁共振等手段对四种镧系配合物的结构进行表征。
结果表明，这些配合物均具有稳定的五元或六元环结构，且配体与镧系元素之间形成了稳定的配位键。
三、生物活性研究1. 体外抗肿瘤活性研究通过MTT法测定四种镧系配合物体外对肿瘤细胞的抑制作用。
结果表明，配合物对肿瘤细胞具有一定的抑制作用，且不同配合物的抑制效果存在差异。
2. 体内抗肿瘤活性研究通过建立肿瘤动物模型，研究四种镧系配合物对肿瘤生长的抑制作用。
结果表明，配合物在体内同样具有抗肿瘤活性，且与体外实验结果相一致。
3. 生物活性机制研究通过细胞周期、凋亡等相关实验，探讨四种镧系配合物的生物活性机制。
结果表明，配合物主要通过影响肿瘤细胞的增殖、凋亡等过程，发挥其抗肿瘤作用。
四、结论本研究成功合成了四种吡啶或吡啶羧酸类配体键合的镧系配合物，并对其结构与生物活性进行了深入研究。
结果表明，这些配合物具有良好的稳定性，且在体外和体内均具有显著的抗肿瘤活性。
通过进一步探讨其生物活性机制，为开发新型抗肿瘤药物提供了有力的理论依据。
五、展望未来，我们将继续深入研究吡啶及吡啶羧酸类配体与镧系元素的配合物的合成方法、结构及其在生物医学领域的应用。
羧酸和铜离子反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述羧酸和铜离子是化学领域中常见的物质，它们在许多化学反应和工业应用中发挥着重要作用。
羧酸是一类含有羧基(-COOH)的有机化合物，具有较强的酸性和亲电性。
而铜离子是一种常见的过渡金属离子，具有多种氧化态和丰富的化学性质。
本文将重点探讨羧酸和铜离子在化学反应中的相互作用，以及该反应可能产生的结果和潜在应用。
通过深入分析和实验研究，将有助于更好地理解这一反应的机理和潜在应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分:本文将首先介绍羧酸的性质和特点，包括其化学结构、物理性质和化学性质等方面的内容。
然后，将探讨铜离子的性质和特点，包括其在化学反应中的作用和影响等方面。
接下来，将对羧酸和铜离子的反应进行详细的介绍和分析，包括反应条件、生成产物等内容。
最后，将对实验结果进行分析，探讨反应机理，并展望羧酸和铜离子反应在各个领域中的潜在应用和发展前景。
1.3 目的本文旨在探讨羧酸和铜离子之间的反应特性以及可能的应用领域。
通过对羧酸和铜离子的性质和特点进行分析，我们将揭示它们之间可能发生的化学反应及其反应机理。
同时，我们也将探讨该反应在实际应用中的潜在价值和展望，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持和实验指导。
通过本文的研究和讨论，我们希望揭示羧酸和铜离子之间的化学反应机理，并为其在材料科学、生物化学和环境科学等领域的应用提供新的思路和可能性。
2.正文2.1 羧酸的性质和特点羧酸是一类含有羧基（-COOH）的有机化合物，也称为羧基酸。
羧酸具有以下性质和特点：1. 构成：羧酸分子结构中含有羧基，即一个碳原子与一个氧原子和一个羟基（-OH）结合，同时与另一个碳原子上的一个氧原子结合。
因此，羧酸分子可以表示为R-COOH的结构式，其中R代表与羧基相连的有机基团。
2. 物理性质：羧酸大多为无色或白色固体，可以溶于水和一些有机溶剂中。
在固态和液态状态下，羧酸分子之间通过氢键和范德华力之类的相互作用相互吸引。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y本科毕业论文由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of a Copper Complex with Terephthalic acid and MedpqLigands学院名称：化学化工学院专业班级：化学工程与工艺12级学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：2014 年3 月目录第一章文献综述 (1)1.1配位聚合物及其研究意义简介 (1)1。
2配合物的研究现状 (2)1。
3邻菲啰啉配合物的研究现状 (4)1。
3。
1对1，10—邻菲啰啉配合物的研究 (4)1。
3.2 1，10—邻菲啰啉作为第二配体的配合物的研究 (5)1。
3.3 关于1，10-邻菲啰啉衍生物的配合物的工作 (6)1.4芳香羧酸配合物的结构 (6)1.5铜芳香羧酸配合物 (6)1。
6铜芳香羧酸配合物的合成 (7)1.6.1常规溶液反应法 (7)1.6.2水热法 (7)1.6.3 溶胶—凝胶法 (7)1。
6。
4 流变相反应法 (8)1。
7论文的立题依据及研究方案 (8)第二章由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构 (9)2.1引言 (9)2。
2实验方法 (9)2。
2.1药品和试剂 (9)2.2。
2 仪器和设备 (9)2.2。
3 实验步骤 (10)2.3晶体结构的测定及讨论 (11)2。
3。
1 晶体结构的测定 (11)2.3。
2晶体结构及讨论 (13)2。
4热失重的研究 (14)第三章结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构摘要：采用水热法合成了一种新型配位聚合物［Cu（MOPIP)(BDC）]n·0。
5n(H2O）( MOPIP = 2 –（4 -甲氧基)1H -咪唑［4，5氟] [ 1，10 ］邻菲罗啉, BDC = 对苯二甲酸) ，并对其进行了元素分析、红外光谱、热重表征和Ｘ射线单晶衍射测定。
摘要摘要配位聚合物作为一种新型的分子功能材料，凭借其独特的结构可剪裁性、多样的拓扑结构和在离子交换、吸附、分子识别、催化以及光、点磁、手性拆分等领域的巨大应用潜力受到各界科学家们越来越多的关注。
羧酸配合物和配位聚合物具有性质独特、结构多样化、不寻常的性质等特点,它们在非线性光学材料、磁性材料、催化材料、分子载体、存储气体、生物工程等诸多领域具有广泛的应用前景。
因此，对羧酸配合物和配位聚合物的研究具有理论意义和潜在应用价值。
本文主要的研究内容为过渡金属Cu、Cd的金属盐与内型降冰片烯－顺5．6－二羧酸反应为配体邻菲罗啉、2，2－联吡啶为辅助配体在相同温度下反应构筑出具有新颖拓扑结构的金属—有机配位聚合物的相关反应进行研究。
关键词：二羧酸铜配合物，二羧酸镉配合物，合成，晶体结构IABSTRACTABSTRACTPolymer as a novel molecular functional materials, by virtue of its unique structure, building materials of various topologies and in ion exchange, adsorption, molecular recognition, catalytic and optical, magnetic, chiral resolution field potential application is more and more attention from all walks of life scientists. Carboxylic acid complexes and coordination polymers with unique properties, structural diversification, unusual characters, they are in nonlinear optical materials, magnetic materials, catalytic materials, molecular carrier, gas storage, biological engineering and other fields have broad application prospects. Therefore, the carboxylic acid complexes and coordination polymers research has theoretical significance and potential application value.The main research contents of this article as transition metals Cu, Cd metal salt and type of norbornene and endo-norbornene-cis-5,6-dicarboxylate anion response to ligand phenanthroline,2,2 - bipyridine as assistant ligand at the same temperature response to build a novel topological structure of metal organic coordination polymers related reactions research.Key words:acid Copper Complex, acid cadmium complex, synthesis, crystal structureII目录目录1引言--------------------------------------------------------------1 2实验准备----------------------------------------------------------3 2.1仪器-------------------------------------------------------------3 2.2试剂-------------------------------------------------------------3 3实验部分----------------------------------------------------------4 3.1内型降2．2．冰片烯－顺5．6－二羧酸----------------------------------4 3.2 配合物的合成----------------------------------------------------5 3.3红外光谱测定-----------------------------------------------------7 3.4 X-射线衍射分析-------------------------------------------------7 4结果与讨论------------------------------------------------------10 4.1配位聚合物晶体的培养方法---------------------------------------10 4.2配合物晶体的合成与分析------------------------------------------11 5结论-------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------14 致谢---------------------------------------------------------------13III1 引言配位化学是由无机化学延伸发展出来的一门边缘学科，研究的主要对象为配位化合物（Coordination Compounds，简称配合物）。
早期的配位化学研究集中在以金属阳离子受体为中心（作为酸）和以含N、O、S、P等给体原子的配体（作为碱）而形成的所谓“Wemer配合物”。
当代赔配位化学发展更是日新月异、飞速发展，其发展方向主要沿着深度、广度和应用三个方向进行。
尽管“超分子”（Supramolecule）早在上世纪三十年代就被用来描述由配位饱和的物种聚集而成的高度有序的复杂体。
超分子化学的基本概念、术语和定义在上世纪七十年代也被介绍过[1-2]，然而对超分子化学做出全面概述的是在1987年诺贝尔颁奖礼上J.M.Lehn所发表的以“超分子化学”为题的演说。
超分子化学，是研究分子间相互作用缔结而形成复杂有序且具有特定功能的分子聚集体的科学这种分子聚集体简称超分子。
换言之是研究通过非共价键作用形成功能体系的超分子科学[3-4]。
由于超分子在磁学、分子识别、光学、电学和催化等领域里具有巨大的应用潜力,设计合成新型功能超分子化合物是当今晶体工程学、配位化学、超分子化学等领域的研究热点之一[5]。
在此基础上衍生了一个新的研究领域：金属—有机配位聚合物（MOPC），该领域的研究内容上具有高度的科学交叉性，涉及到物理化学（对非共价键作用的实验和理论研究）、有机化学（通过有机合成方法构造受体）、生物化学（所有底物识别、键合的开始过程）和无机化学（有机配体与金属结构合成配合物）。
MOPC以有机分子和无机离子为反应材料，它们之间的相互作用被利用形成无限延伸的一维、二维或三维高级有序结构，并通过物理化学的手段对其性能进行研究。
由于无机离子结构的修饰和改造难度很大，难以根据实际需要来控制其物理化学特性、大小以及形状。
有机化合物则有优良的修饰与分子裁剪的功能，但它们在稳定性和坚固性等方面具有明显缺点。
因此我们将有机化合物和无机金属离子两者互补的结合起来，构筑结构稳定、坚固、可塑的新型具有诱人前景的MOPC[6]。
由于有繁多羧酸配体种类，且羧酸配体极易和金属盐发生反应，因此它在1配位化学中占有着重要地位[7]。
羧酸作为配体时，将金属配合物引入到杂多体系中，极大地丰富了基于POM的杂化材料。
在这类杂化材料中，含N或含O的有机配体先同金属离子配位，而金属离子再利用剩余的配位点同金属-氧簇骨架上的氧配位。
通过调节金属中心的组成及其氧化态来改善富氧的多酸表面，使表面氧原子活化，从而形成帽状多金属氧酸盐[8]。
我们选用四水硝酸镉、无水氯化铜与内型降冰片烯－顺5．6－二羧酸反应为配体邻菲罗啉、2，2－联吡啶为辅助配体在不同温度下反应构筑出金属—有机配位聚合物。
金属—有机配位聚合物在现实生活中具有广泛的应用，而羧酸配合物由于它性质的独特性、结构的多样性使它在生物工程、催化材料、光学材料、分子载体、存储气体、磁性材料等领域具有广泛前景。
22 实验准备2.1 仪器：X－射线衍射仪双目显微熔点仪真空干燥箱红外光谱仪电子天平恒温磁力搅拌器循环水式多用真空泵 100ml圆底烧瓶回流冷凝管 15mL试管抽气泵抽滤瓶铁架台集热式恒温加热磁力搅拌器2.2试剂邻菲罗啉甲醇无水乙醇2，2－联吡啶无水氯化铜二氯甲烷三氯甲烷四水硝酸镉甲苯丙酮乙酸铜其它试剂均为分析纯33 实验部分3．1 内型降冰片烯－顺5．6－二羧酸的合成（1）在100ml 圆底烧瓶中加入20ml 环戊二烯二聚体，在170～190℃油浴（或电热套）中裂解和蒸馏。
保持馏分的出口温度为40～45℃。
蒸馏1～2 小时，得到双环戊二烯热裂解（逆Diels-Alder）产物环戊二烯。
双环戊二烯热裂解（逆Diels-Alder）反应装置示意图（2）取8ml 的环戊二烯加入100ml 圆底烧瓶中，将该圆底烧瓶放在冰水浴中。
（3）用电子天平准确称量7.6353g 的顺丁烯二酸酐倒入100ml 的锥形瓶中，然后加入30ml 乙酸乙酯使其溶解。
（4）将步骤（3）中的溶液倒入冰水浴中步骤（2）中的圆底烧瓶中，在室温下搅拌。
有白色的固体析出。
（5）将步骤（4）中的圆底烧瓶放在50℃的油浴中加热搅拌，直到白色固体全部溶解。
然后让其在室温下自然冷却。
得到透明的白色针状晶体。
（6）用布氏漏斗抽滤除去溶剂，得到透明的白色针状晶体。
在真空干燥箱中干燥，得到白色的针状晶体，记录白色针状晶体的质量。
45反应方程3．2 配合物的合成3.2.1 合成配合物A（1）将0.27克的溶于无水乙醇的无水氯化铜滴加入0.36克的内型降冰片烯－顺5．6－二羧酸的无水乙醇溶液中，并在80℃条件下回流4小时。
