基于喹喔啉并咪唑氮杂环卡宾配合物的制备与性质研究

本项目旨在以喹喔啉并咪唑为前驱体，合成一系列N-取代及咪唑共轭芳环修饰的卡宾及其配合物，利用ESI-MS、NMR、CV、单晶衍射等手段进行表征。探索N-取代基、共轭芳环对卡宾及其配合物稳定性影响，揭示配合物超分子结构与催化、发光等相关性质的关系。在保证配合物稳定的前提下，通过修饰喹喔啉芳环，利用协同配位构筑具有孔洞结构卡宾超分子配合物，进行异相催化研究；利用量子化学计算，探讨N-取代基及咪唑共轭芳环对配体稳定性以及σ给电子/π受电子配体配位能力的影响;弄清配合物HOMO, LUMO能级与稳定性、催化、发光等相关关系;探索孔洞结构、取代基、金属活性中心等因素对催化性质的影响，揭示异相催化的反应机理，为卡宾配合物异相催化发展提供思路。

以2,3-二氯喹喔啉为基本原料，和液氨反应生成2,3-二氨基喹喔啉并制备出喹喔啉并咪唑，但这种化合物容易水解，不利于后续研究，研究表明N-甲基化能一定程度上减轻水解发生。以2,3-二氯喹喔啉为原料和不同的脂肪胺，苄胺及其衍生物，氨基苯甲酸及其衍生物在不同的条件下反应，得到相应的N, N´-二烷基-2,3-二氨基喹喔啉并与原甲酸三乙酯反应生成相应的喹喔啉并咪唑鎓盐，核磁和单晶分析初步弄清楚N-取代R基团对喹喔啉并咪唑卡宾鎓盐稳定性影响的规律。以对氨基苯甲酸原料咪唑鎓盐为原料构筑出一些新颖的超分子化合物，对化合物通过单晶衍射等手段进行表征。由于喹喔啉卡宾的缺电子性，存在开环水解的现象,生成螯合氨基配位或不配位孔洞化合物，由于螯合氨基和不饱和金属配位点，化合物表现出较好的吸附性能和异相催化性能。为了增强喹喔啉卡宾及其配合物稳定性影响，在氨基前驱体上做了很多有益的尝试。以二咪唑喹喔啉为反应物合成一系列对称，不对称卡宾鎓盐前驱体，构筑了相应的超分子化合物，利用ESI-MS、NMR、CV以及单晶衍射对化合物进行了相应的表征，研究了其光谱性质和催化性能。另外一方面，喹喔啉并咪唑卡宾鎓盐能显示出较强的稳定性，导致高锰酸钾不能氧化喹喔啉环，硝酸氧化发生不明机理的R基团转移。整体上初步完成预定目标，很多结果有待深入研究。