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重稀碱金属铯化合物的合成、表征及热力学性质研究

耿春宇

  近年来,随着高新技术产业的迅猛发展,人们对重稀有碱金属及其化合物的性质和应用的研究也不断深入,尤其是在生物化学、分子生物学和环境科学等方面的研究十分引人注目。而重稀碱金属铯化合物结构的研究,对探索其在生物相关的基团中的模板效应具有很重要的意义。论文的第一部分对稀碱金属铯的分离分析方法,应用,生理功能及配位作用的研究进展进行了综述。本论文第二部分利用与生物体相关的有机酸性化合物,通过酸碱中和反应,合成新的铯配合物,分别是天门冬氨酸铯,邻苯二甲酸氢铯,对苯二甲酸铯,5-磺基水杨酸铯,3,5-二硝基水杨酸铯,2,4-二硝基苯酚铯。通过元素分析,红外光谱,拉曼光谱及粉晶X射线衍射,对所合成的配合物进行了物理化学表征,并用X-射线单晶衍射分析法研究这些新合成的铯配合物的单晶结构。这些配合物的晶胞参数如下,邻苯二甲酸氢铯属于正交晶系,Pca2_1空间群,晶胞参数a=1.0659(5)nm,b=1.2768(6)nm,c=0.6556(3)nm;对苯二甲酸铯属于单斜晶系,P2_1/n空间群,晶胞参数a=0.8585(6)nm,b=1.7491(13)nm,c=0.9895(7)nm,β=91.089(10)°;5-磺基水杨酸铯属于单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞参数a=0.9682(3)nm,b=0.7317(2)nm,c=1.4358(4)nm,β=90.641(4)°;3,5-二硝基水杨酸铯属于单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞参数a=0.7710(2)nm,b=0.7387(2)nm,c=1.7644(5)nm,β=95.920(4)°;2,4-二硝基苯酚铯属于单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞参数a=0.58412(11)nm,b=2.1715(2)nm,c=0.76285(15)nm,β=95.920(4)°。各配合物中金属与配位原子氧之间的配位键长范围较宽,金属离子的配位数各不相同,配位环境也不相同,并且每种配合物受不同的静电效应和空间效应的影响。所合成配合物的结构数据表明:铯在配合物中不具有标准的配位数,而半径较小的碱金属钾和钠在与氧原子成键时,却具有非常规则的多面体几何构型,所以铯对有机物质的模板效应没有影响,这有助于研究铯离子在生物体中的毒性和其它作用。所合成的铯的配合物均具有三明治的夹心层状结构,阳离子和极性基团处于三明治结构的中心,芳环分别从上下包围。而层状结构的有机体主要受空间效应和静电引力的影响,通过分子间作用力进行堆积。论文第三部分利用5-氨基四唑与氢氧化铯溶液反应,合成了对称性很高的5-氨基四唑铯配合物。通过元素分析,红外光谱,拉曼光谱及X射线粉晶衍射对其进行了物理化学表征。并研究了其晶体结构。该晶体属正交晶系,空间群Pnma,……   
[关键词]:;合成;表征;晶体结构;热力学性质
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:陕西师范大学2005年