2-吡嗪羧酸與金屬元素配位行為的熱化學(xué)研究.pdf

1、2-吡嗪羧酸是一類重要的含氮雜環(huán)配體,它與金屬的配合物是重要的有機-無機雜化材料,因其物理性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的多樣性而引起化學(xué)工作者的濃厚興趣,成為一個熱門的研究領(lǐng)域。這類配合物在選擇性催化、分子識別、光電材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料等新型功能材料的開發(fā)中均顯示出誘人的應(yīng)用前景。
　　這類配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)表征方面的研究已取得了重大進展。然而,為了進一步改進這類配合物及其衍生物的合成工藝以便使其更好的投入于工業(yè)生產(chǎn),開發(fā)它們新的應(yīng)用領(lǐng)

2、域,并且進行相關(guān)的理論研究,都需要該類配合物準確的熱力學(xué)數(shù)據(jù)作為應(yīng)用開發(fā)和相關(guān)理論研究的依據(jù)。本論文完成的主要工作如下:
　　1.合成了十種2-吡嗪羧酸與金屬的配合物,并對這些配合物進行了元素分析、X-射線單晶衍射和TG/DSC綜合熱分析,確定了這些配合物的組成、空間結(jié)構(gòu)以及熱分解機理。
　　2.利用精密自動絕熱量熱儀測定了這些配合物在78～400K溫區(qū)的摩爾熱容。實驗表明,大部分化合物在此溫區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,只有少數(shù)含水化合物在

3、400K前出現(xiàn)不同程度的脫水,其結(jié)果與熱重分析結(jié)果一致。用最小二乘法對每種配合物在非脫水溫區(qū)的實驗?zāi)枱崛葸M行擬合,得到摩爾熱容(Cp,m)隨折合溫度(X)變化的多項式方程。依據(jù)此方程,計算出配合物在該溫區(qū)的舒平熱容和相對于298.15K時的熱力學(xué)函數(shù)值[HT-H298.15 K]、[ST-S298.15 K]和[GT-G298.15 K],并以每隔5K的間隔列表給出。
　　3.依據(jù)Hess定律,對配合物設(shè)計合理的熱化學(xué)循環(huán),利用

4、等溫環(huán)境溶解-反應(yīng)熱量計測量出所設(shè)計熱化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物和產(chǎn)物的溶解焓,從而計算出該反應(yīng)的反應(yīng)焓,再結(jié)合反應(yīng)中其它反應(yīng)物和產(chǎn)物已知的標準摩爾生成焓,可得到目標配合物的標準摩爾生成焓。另外,利用紫外可見光譜儀和折光儀驗證了所設(shè)計熱化學(xué)循環(huán)的合理性和可靠性。
　　4.對2-吡嗪羧酸配合物的熱容、熱力學(xué)函數(shù)和標準摩爾生成焓等熱力學(xué)數(shù)據(jù)隨它們分子量的變化情況進行了分析。研究表明,配位方式和空間構(gòu)型相同的配合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)隨著分子量的變化呈