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取代苄基锡化合物的合成、结构及量子化学研究

蒋江平

   近年来,人们发现,苄基锡化合物具有丰富的结构特征、反应活性以及较高的生物活性,且其毒性小。研究表明,芳环上不同的取代基和取代基的位置及数量对反应性能和结构有着明显的影响。为了更好的了解取代基的电子效应和空间效应对反应性能和结构的影响,本文以邻溴苄基溴、邻氰基苄基氯、2,4-二氯苄基氯和3,4-二氯苄基氯为原料,合成了十个未见文献报道的苄基锡卤化物和衍生物,并经元素分析、IR、~1H NMR及X-射线单晶衍射等手段对其结构进行了表征,解析了三个代表性化合物的单晶结构,探讨了其结构与性质变化规律。 (1)合成了一系列(取代)苄基锡卤化物和衍生物:两种三(取代)苄基卤化锡R_3SnX[(R=2-Br-C_6H_5CH_2-,2-(CN)-C_6H_5CH_2-,X=Br,Cl],两种二(取代)苄基二氯化锡R_2SnCl_2[R=2,4-(2Cl)-C_6H_5CH_2-,3,4-(2Cl)-C_6H_5CH_2-],两种双(三取代苄基)锡氧化物(R_3Sn)_2O[R=2-Br-C_6H_5CH_2-,2-(CN)-C_6H_5CH_2-],四(取代)苄基锡R_4Sn(R=2-(CN)-C_6H_5CH_2-)和五种取代苄基锡羧酸酯。 (2)用邻氰基苄基氯与锡反应合成了四邻氰基苄基锡,其X-射线单晶衍射结构分析表明:中心锡原子与亚甲基碳原子构成畸变的四面体构型。化合物中相邻分子之间通过锡原子与氰基上的N(1)原子间的弱相互作用[Sn…N(1)0.3570 nm],苯环间的π-π堆积以及σ-π堆积,靠这些作用使晶体中分子形成三维网状结构。 (3)用μ-氧-双[三(邻溴苄基)锡]与3-吲哚丙烯酸在无水苯中分水回流脱水合成了三(邻溴苄基)锡-3-吲哚丙烯酸酯,其X-射线单晶衍射结构分析表明:中心锡原子与亚甲基碳和氧原子构成畸变的四面体构型。化合物中相邻分子之间存在三种分子间氢键作用,另外相邻单体间还通过羧基氧原子与吲哚环上的氮原子间的分子间弱相互作用、苯环与吲哚环的π-π堆积以及苯环间的σ-π堆积,靠这些作用使晶体中分子形成三维网状结构。 (4)用三(邻氰基苄基)氯化锡与2-喹啉甲酸在三乙胺催化下合成了二(2-喹啉甲酸)二(邻氰基苄基)锡,其X-射线单晶衍射结构分析表明:中心锡原子与相连原子构成畸变的八面体构型。化合物相邻分子之间存在四种分子间氢键作用,另外相邻单体间还通过碳氧双键(C=O)的π-π堆积以及喹啉环间的π-π堆积,靠这些作用使晶体中分子形成二维网状结构。 (5)系统地研究了烃基卤化锡与有机羧酸在KOH、有机碱三乙胺存在下的反应。 (6)根据化合物四邻氰基苄基锡,三(邻溴苄基)锡-3-吲哚丙烯酸酯和二(2-喹啉甲酸)二(邻氰基苄基)锡晶体结构中各原子的坐标数据进行量子化学从头计算,探讨了化合物的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷布居规律以及一些前沿分子轨道的组成特征。……   
[关键词]:取代苄基锡化合物;合成;表征;晶体分子结构;量子化学
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南大学2007年