1，10-菲咯啉衍生物及聚席夫碱配合物的合成及荧光性能研究
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摘要
1，10-菲咯啉衍生物是一类重要的含氮杂环化合物。以1，10-菲咯啉衍生物为配体的配合物以其良好的光学性质受到了化学家的关注。1，10-菲咯啉衍生物可广泛地用作超分子化学、药物化学、生物化学等合成反应中的试剂和催化剂等。
论文在文献阅译和合成原理分析的基础上，分子设计并实验合成了5，6-二氨基-1，10-菲咯啉和5，6-二甲基-1，10-菲咯啉等1，10-菲咯啉衍生物，由2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛(DOD)和5，6-二氨基-1，10-菲咯啉经缩聚合成了聚(席夫碱)DAPcDOD，再通过与金属离子发生配位作用合成了相对应的三个聚合配合物(DAPcDOD-Fe~(2+)，DAPcDOD-Ni~(2+)，DAPcDOD-Co~(2+))。利用红外光谱、核磁共振谱和元素分析等有机光波谱对所合成的化合物进行了结构表征与鉴定。
以1，10-菲咯啉为起始原料，经氧化、肟化、还原得到5，6-二氨基-1，10-菲咯啉。考察了5，6-二酮-1，10-菲咯啉的合成反应及溴化钾的影响；在5，6-二肟-1，10-菲咯啉的还原反应中，研究了工艺配比、催化剂用量等对收率的影响，确定催化剂和5，6-二肟-1，10-菲咯啉的质量比为1∶2时较佳，产品收率68.0％。
以3，4-二甲基苯胺为起始原料，经硝化、环合、还原、再环合得到5，6-二甲基-1，10-菲咯啉。实验考察了各步反应的条件；在8-氨基-5，6-二甲基喹啉的合成中，重点讨论了关键的还原反应中还原剂对收率的影响，以镍和水合肼作为还原体系，质量比为1∶2.3时还原反应收率83.70％。
以2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛(DOD)、5，6-二氨基-1，10-菲咯啉为原料，经缩聚作用合成了聚(席夫碱)DAPcDOD，再通过与金属离子发生配位作用合成了相对应的三个聚合配合物DAPcDOD-Fe~(2+)，DAPcDOD-Ni~(2+)，DAPcDOD-Co~(2+)。
用量子化学半经验方法计算了合成的配合物和聚合配合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱，分析了配合物的结构与荧光光谱性能特征。为该类有机高分子聚合荧光材料的分子设计与合成提供了理论依据和有价值的参数。
1,10-phenanthroline derivatives are the important kind ofN-polyhetrocycle compounds. The complexes of 1,10-phenanthroline havebeen attracting much attention from chemists in recent years because of theiroptical activities. Most of 1,10-phenanthroline derivatives can be used as thereagents, catalysts in the super-molecular, pharmaceutical and biologicalreactions.
Based On the analysis of bibliographerandevaluation of ttie principlesof different processes, the serie of novel 1,10-phenanthroline derivatives, thecomplexes of 1,10-phenanthroline DAPcDOD and the poly-schiff basecomplexes DAPcDOD-Fe~(2+), DAPcDOD-Ni~(2+), DAPcDOD-Co~(2+)weresynthesized starting from 1,10-phenanthroline and other reagents. Themolecular structure of the compounds synthesized was identified by UV, IR,1H NMR and Elementary Analysis.
5,6-diamino-1,10-phenanthroline were synthesized starting from1,10-phenanthroline with the reactions of oxidation, ammoximationand reduction. The process parameters such as the molar ratio of reactantsand catalyst were evaluated experimentally. The yield of the product was 68.0％.
5,6-dimethyl-1,10-phenanthroline. were synthesized starting from1,10-phenanthroline with the reactions of nitration, cyclic and reduction. Theprocess parameters such as the molar ratio of reactants and catalyst wereevaluated experimentally. Especially, The yield of the reduction was 83.7％with the N_2H_4/Ni as the reduction reagent.
The UV-absorption spectra, electronic emission spectra andfluorescence properties of the complexes of 1,10-phenanthroline DAPcDODand the poly-complexes DAPcDOD-Fe~(2+), DAPcDOD-Ni~(2+), DAPcDOD-Co~(2+)synthesized were calculated and analyzed. The results show that thefluorescence properties of the poly-complexes are better and thosepoly-schiff base complexes can be used as the organic fluorescence materials.
论文在文献阅译和合成原理分析的基础上，分子设计并实验合成了5，6-二氨基-1，10-菲咯啉和5，6-二甲基-1，10-菲咯啉等1，10-菲咯啉衍生物，由2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛(DOD)和5，6-二氨基-1，10-菲咯啉经缩聚合成了聚(席夫碱)DAPcDOD，再通过与金属离子发生配位作用合成了相对应的三个聚合配合物(DAPcDOD-Fe~(2+)，DAPcDOD-Ni~(2+)，DAPcDOD-Co~(2+))。利用红外光谱、核磁共振谱和元素分析等有机光波谱对所合成的化合物进行了结构表征与鉴定。
以1，10-菲咯啉为起始原料，经氧化、肟化、还原得到5，6-二氨基-1，10-菲咯啉。考察了5，6-二酮-1，10-菲咯啉的合成反应及溴化钾的影响；在5，6-二肟-1，10-菲咯啉的还原反应中，研究了工艺配比、催化剂用量等对收率的影响，确定催化剂和5，6-二肟-1，10-菲咯啉的质量比为1∶2时较佳，产品收率68.0％。
以3，4-二甲基苯胺为起始原料，经硝化、环合、还原、再环合得到5，6-二甲基-1，10-菲咯啉。实验考察了各步反应的条件；在8-氨基-5，6-二甲基喹啉的合成中，重点讨论了关键的还原反应中还原剂对收率的影响，以镍和水合肼作为还原体系，质量比为1∶2.3时还原反应收率83.70％。
以2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛(DOD)、5，6-二氨基-1，10-菲咯啉为原料，经缩聚作用合成了聚(席夫碱)DAPcDOD，再通过与金属离子发生配位作用合成了相对应的三个聚合配合物DAPcDOD-Fe~(2+)，DAPcDOD-Ni~(2+)，DAPcDOD-Co~(2+)。
用量子化学半经验方法计算了合成的配合物和聚合配合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱，分析了配合物的结构与荧光光谱性能特征。为该类有机高分子聚合荧光材料的分子设计与合成提供了理论依据和有价值的参数。
1,10-phenanthroline derivatives are the important kind ofN-polyhetrocycle compounds. The complexes of 1,10-phenanthroline havebeen attracting much attention from chemists in recent years because of theiroptical activities. Most of 1,10-phenanthroline derivatives can be used as thereagents, catalysts in the super-molecular, pharmaceutical and biologicalreactions.
Based On the analysis of bibliographerandevaluation of ttie principlesof different processes, the serie of novel 1,10-phenanthroline derivatives, thecomplexes of 1,10-phenanthroline DAPcDOD and the poly-schiff basecomplexes DAPcDOD-Fe~(2+), DAPcDOD-Ni~(2+), DAPcDOD-Co~(2+)weresynthesized starting from 1,10-phenanthroline and other reagents. Themolecular structure of the compounds synthesized was identified by UV, IR,1H NMR and Elementary Analysis.
5,6-diamino-1,10-phenanthroline were synthesized starting from1,10-phenanthroline with the reactions of oxidation, ammoximationand reduction. The process parameters such as the molar ratio of reactantsand catalyst were evaluated experimentally. The yield of the product was 68.0％.
5,6-dimethyl-1,10-phenanthroline. were synthesized starting from1,10-phenanthroline with the reactions of nitration, cyclic and reduction. Theprocess parameters such as the molar ratio of reactants and catalyst wereevaluated experimentally. Especially, The yield of the reduction was 83.7％with the N_2H_4/Ni as the reduction reagent.
The UV-absorption spectra, electronic emission spectra andfluorescence properties of the complexes of 1,10-phenanthroline DAPcDODand the poly-complexes DAPcDOD-Fe~(2+), DAPcDOD-Ni~(2+), DAPcDOD-Co~(2+)synthesized were calculated and analyzed. The results show that thefluorescence properties of the poly-complexes are better and thosepoly-schiff base complexes can be used as the organic fluorescence materials.
引文
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