程燕子
摘 要:本文以水楊醛和對硝基苯胺為原料,合成了水楊醛縮對硝基苯胺席夫堿(HL),并合成了水楊醛縮對硝基苯胺合錫配合物(ML2)。并且分別測定了水楊醛縮對硝基苯胺和配合物在13種有機溶劑中的溶解性;通過紅外光譜和紫外-可見光譜對配體及其配合物進行官能團和基團分析,確定了配合物基本的結(jié)構(gòu);還以蒸餾水:DMSO=1:1為溶劑測定了產(chǎn)物以及配合物的電導(dǎo)率,結(jié)果表明配體是共價化合物而配合物是離子型配合物。
關(guān)鍵詞:水楊醛縮對硝基苯胺;席夫堿;錫配合物
席夫堿分子結(jié)構(gòu)容易與過渡金屬離子形成配合物[1]。本文以水楊醛和對硝基苯胺為原料,合成了配體水楊醛縮對硝基苯胺及其金屬配合物[2],并且測定了這2種物質(zhì)分別在13種溶劑中的溶解性,通過紅外光譜和紫外光譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征,并測定了水楊醛縮苯胺和配合物的電導(dǎo)率,由此確定了產(chǎn)物配體和配合物的構(gòu)型。實驗總共分為五個階段:查閱資料、準(zhǔn)備材料、做制備實驗(合成)、檢測產(chǎn)物性質(zhì)和分析結(jié)果。
一、實驗原理
水楊醛上的羰基與對硝基苯胺進行親核加成反應(yīng),形成中間產(chǎn)物,然后進一步脫水形成配體席夫堿[3]。席夫堿在加熱攪拌的條件下還可以與有些金屬化合物形成金屬配合物[4]。
二、合成
(一)水楊醛縮對硝基苯胺席夫堿的合成
將水楊醛10.5ml(0.1mol)、對硝基苯胺13.8146g(0.05mol)置于500.0mL錐形瓶中,加入180.0mL無水乙醇,在60-70℃加熱條件下,磁力攪拌40min后停止反應(yīng)[13]。將該溶液冷卻,1h后析出大量橘黃色針狀晶體,抽濾,干燥后得到的產(chǎn)物稱其質(zhì)量為19.82g,產(chǎn)率為81.78%。
(二)金屬配合物的合成
將2.4242g(10mmol)重結(jié)晶后的水楊醛縮對硝基苯胺溶于200.0ml無水乙醇中,并且將1.7529g(5mmol)氯化錫溶解于50.0mL無水乙醇中攪拌溶解。將這兩種溶液混合,在磁力攪拌的條件下,保持反應(yīng)溫度50-70℃,反應(yīng)2h后,關(guān)閉磁力攪拌儀,待溶液冷卻后抽濾,洗滌3次,得乳黃色粉末,干燥后稱量其質(zhì)量為2.2164g,產(chǎn)率為73.70%。
三、性質(zhì)研究
(一)溶解性
1.配體溶解性
可以確定甲苯為配體重結(jié)晶的最佳溶劑。
2.配合物溶解性
配合物易溶于DMSO,因此選擇DMSO作為測定紫外光譜和電導(dǎo)率溶劑[5]。
(二)紅外光譜分析
對配體進行紅外光譜分析,746cm-1處有一個強吸收峰,為苯環(huán)鄰二取代的吸收峰;866cm-1處為苯環(huán)對二取代的吸收峰;1340cm-1處的吸收峰為C-NO2;1237cm-1的吸收峰處為O-H;1506cm-1和1568cm-1、1607cm-1、3078cm-1處的四個峰為苯環(huán)的特征峰,其中3078cm-1處的吸收峰為苯環(huán)上C-H鍵伸縮振動產(chǎn)生的吸收峰,由此可以確定配體即水楊醛縮對硝基苯胺的生成。
對配體的錫配合物的紅外譜圖在4000~400cm-1范圍內(nèi)攝譜,在746cm-1處有一個強的吸收峰,為苯環(huán)鄰二取代的吸收峰;879cm-1處為苯環(huán)對二取代的吸收峰;1138cm-1處為O-H的吸收峰;1445cm-1和1593cm-1、1642cm-1處這些峰說明有苯環(huán)存在,3368cm-1處的吸收峰為在苯環(huán)上的酚羥基的吸收峰,與預(yù)期結(jié)構(gòu)的譜圖基本一致,由此可以確定配合物即水楊醛縮對硝基苯胺合錫的生成。
(三)紫外光譜分析
配體的紫外光譜圖在255nm,293nm和387nm處分別有較強吸收,其中255nm和293nm處為苯環(huán)的特征吸收峰,而387nm處則是C=N的特征峰[6]。
錫配合物的紫外光譜圖在245nm,293nm和386nm處分別有較強吸收,分析可知245nm和293nm為苯環(huán)的特征吸收峰,而386nm處是C=N的特征吸收峰。
(四)電導(dǎo)率
可推斷出所合成的配體共價型化合物,配合物為離子型化合物。
參考文獻
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[2] Gui Yu,Liu, Yun qi,Song, Yaru, et al.Synthetic Metals, 2001, 117-211.
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[5] 霍涌前,王偉,李珺,張逢星.水楊醛希夫堿配合物及其修飾MCM-41的合成及表征[J].西北大學(xué)學(xué)報,2004,34(3):289-293.
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指導(dǎo)老師:王佳佳。