大环配合物[Ni(14)4-11-二烯-N4]I2的合成

实验四十三大环配合物[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的合成一实验目的1．通过[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的制备和某些性质的测定，了解大环配合物的合成和特性；2．自行设计实验方案测定[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的某些性质。二实验原理近年来对大环金属配合物已有了广泛的研究，因为这类化合物类似于生物体内所发现的大环金属配合物，如人体血液中具有载氧能力的血红蛋白、在光合作用中起着捕集光能作用的叶绿素a，就是这类大环金属配合物中的卟啉配合物。因此，对这类大环金属配合物的合成和特性研究可提供生物机能的有关信息。本实验合成的是镍的大环配合物——5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮环14-4,11-二烯合镍碘化合物，简写为[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2，其结构为：在酸性条件下，丙酮缩合成异亚丙基丙酮，然后与乙二胺反应形成β-胺基酮，这个分子的胺基与另一个分子的酮基缩合而成大环配体，然后大环配体与镍离子反应形成大环金属配合物，其反应过程为：所合成的[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2大环配合物，通过有关的化学分析和各种物理测试方法，验证所得产物是预期的大环配合物，并描述它的特性，其特性应包括大环配合物的构型、该配合物是否有磁性、大环配体与中心离子的配位形式等。三仪器和试剂1．仪器搅拌器1只干燥器1只三颈烧瓶（100mL）1只冷凝管（15cm）1支吸滤瓶1只布氏漏斗1只烧杯（250mL）2只量筒（50mL）1只2．试剂乙二胺(A.R.),丙酮(A.R.),氢碘酸(A.R.),甲醇(A.R.),乙醇(A.R.),醋酸镍(A.R.)。四实验步骤1．大环配体[(14)4,11-二烯-N4]·2HI的合成在200mL烧杯中，注入5mL无水乙醇，再加入6.6mL(为0.1mol)的无水乙二胺，把烧杯放在冰浴中冷却，慢慢滴加18mL（为0.1mol）的47%氢碘酸（加入氢碘酸时有大量的热放出，必须缓慢操作），然后再加入15mL丙酮（需过量,约为0.4mol）。烧杯在浴沐中进一步冷却有白色晶体析出。由于晶体析出较慢，在冰浴中需放置2～3h或更长时间才能使晶体析出较完全，抽气过滤得白色针状晶体，此晶体在真空干燥0.5h后，称重，并计算产率。2．大环配合物[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的合成在装有回流冷凝管、搅拌器的100mL三颈瓶中，注入40mL甲醇和与配体等摩尔数的醋酸镍，慢慢加热并搅拌使醋酸镍溶解，再加入上面合成的大环配体。在搅拌下，加热回流1h，然后趁热过滤溶液，将溶液在水浴上浓缩到有晶体析出为止，把浓缩液放在冰浴中冷却1h或更长时间，过滤溶液得亮黄色的晶体，即为大环配合物。在乙醇中重结晶提纯产品，将亮黄色晶体放在干燥中干燥，称重，计算产率。3．大环配合物[Ni(14)4,11-二烯-N4]I2的特性测定通过下面几种方法的测定，把所得的实验数据与文献值比较来确证所合成的大环配合物，并用实验测得的数据来描述它的特性。(1)通过镍和碘的元素分析，确定大环配合物中镍和碘的百分含量。(2)通过电导率的测定，确定大环配合物的离子数目和大致结构。(3)测定大环配体和大环配合物的红外光谱，与文献中的谱图对照来确证该大配合物。并比较上述两谱图的异同来说明大环配体与镍的配位信息。(4)测定大环配合物的电子光谱，由此确定该配合物最合适的构型。(5)测定大环配合物的核磁共振谱，标出其各个质子的谱峰。(6)测定大环配合物的磁化率，由此说明该配合物是否具有磁性。以上的测定方法，根据具体情况可以选做部分内容，也可选择其他方法来测定大环配合物的有关特性。