基于單取代和雙取代硫脲的超分子構(gòu)筑及單晶結(jié)構(gòu)測定.pdf

1、本論文設(shè)計與合成了一系列單取代、雙取代硫脲衍生物并使用溶液結(jié)晶法合成了13個以硫脲衍生物作為主體的晶格包合物并培養(yǎng)了它們以及2個雙取代硫脲衍生物的大小合適的單晶，用X射線單晶衍射法分別測定其晶體結(jié)構(gòu)。通過研究這些晶體結(jié)構(gòu)中分子間的氫鍵以及主客體弱相互作用，表明硫脲衍生物本身含有或另外加入羧酸根作為結(jié)構(gòu)單元均可構(gòu)筑出新穎的主體晶格，而隨著被包合的客體季銨鹽陽離子的大小、形狀變化，主體晶格的形成受到不同程度上影響；加入不同的羧酸類陰離子參與

2、構(gòu)建主體氫鍵網(wǎng)絡(luò)，在相同客體的條件下，主體結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化。研究比較客體陽離子的大小形狀和羧酸類陰離子對主體晶格的影響，對進一步了解氫鍵和新型晶格包合物的設(shè)計與合成具有一定的參考價值。 本論文第1章為引言部分，介紹了氫鍵與超分子構(gòu)筑、晶格包合物化學(xué)以及硫脲及其衍生物在超分子構(gòu)筑中的研究進展等相關(guān)知識和本論文的選題依據(jù)。第2章以單取代硫脲衍生物為基礎(chǔ)，選用系列季銨鹽陽離子進行超分子構(gòu)筑，研究不同形狀、大小的季銨鹽陽離子對晶格及

3、主體氫鍵網(wǎng)絡(luò)的影響，合成了9個晶格包合物： Et4N+p—H2NCSNHC6H4COO—(1) [CH2=CHCH2NEt3]+p—H2NCSNHC6H4COO—(2) [(n—Pr)Et3N]+p—H2NCSNHC6H4COO—(3) [(n—Pr)2Et2N]+p—H2NCSNHC6H4COO—(4) [(n—Pr)3EtN]+p—H2NCSNHC6H4COO—(5) [(n—Pr)

4、4N]+p—H2NCSNHC6H4COO—(6) [(n—Bu)4N]+p—H2NCSNHC6H4COO—(7) Et4N+ m—NH2CSNHC6H4COO—·H2O(8) [CH2=CHCH2NEt3]+ m—H2NCSNHC6H4COO—(9) 包合物1-7和9的結(jié)構(gòu)相似，主體層均是氫鍵給體與受體一體化的羧基苯硫脲陰離子通過自組裝形成的二維氫鍵網(wǎng)絡(luò)。主體與客體的堆積方式均為“三明治”式的層狀結(jié)構(gòu)，

5、而包合物8的堆積方式則為一維管道。在包合物8中，間羧基苯硫脲陰離子(m—NH2CSNHC6H4COO—)是順式的并且構(gòu)筑了三維的主體氫鍵網(wǎng)絡(luò)而在包合物9中它卻是的反式，主體氫鍵網(wǎng)絡(luò)也只是二維的平面網(wǎng)絡(luò)。實驗結(jié)果表明羧基苯硫脲是一類很好的構(gòu)建氫鍵網(wǎng)絡(luò)的主體分子，它不需要額外加入其他氫鍵受體或者給體，只需改變客體分子的形狀、大小就可以自組裝出結(jié)構(gòu)新穎的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。 第3章以雙取代硫脲衍生物以及不同的雙羧酸陰離子作為主體，選用合適的季銨

6、鹽陽離子構(gòu)筑超分子包合物，研究不同的羧酸陰離子對晶格包合物的構(gòu)筑的影響，合成了4個晶格包合物： 2(n—Bu)4N+·[1，4-C6H4(COO)—2]·2N，N'-1，3-bis(4-hydroxyphenyl)thiourea(10) 2(n—Bu)4N+·[—OOC(CH2)4COO—]·2N，N'-1，3-bis(4-hydroxyphenyl)thiourea(11) 2(n—Bu)4N+·[1，4-C

7、6H4(COO)—2]·2N，N'-1，3-bis(3-hydroxyphenyl) thiourea(12) 2(n—Bu)4N+·[—OOC(CH2)4COO—]·2N，N'-1，3-bis(3-hydroxyphenyl) thiourea(13) 包合物10-13，客體保持不變，對苯二甲酸陰離子與已二酸陰離子分別作為氫鍵受體組件與取代基位置不同的硫脲衍生物形成的包合物中，它們的主客體的堆積方式恰好是相反的。如對苯