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1、香草醛希夫碱及其金属配合物的合成研究香草醛希夫碱及其金属配合物的合成研究香草醛希夫碱简介香草醛希夫碱简介香草醛希夫碱简介香草醛希夫碱简介希夫碱配合物的合成实验希夫碱配合物的合成实验希夫碱配合物的合成实验希夫碱配合物的合成实验实验总结实验总结实验总结实验总结第1页/共20页1.1.1.1.香草醛的简介香草醛的简介香草醛的简介香草醛的简介 香草醛是一种重要的合成香料香草醛是一种重要的合成香料,用作定香剂、协调剂和变调用作定香剂、协调剂和变调剂剂,广泛用于化妆香精，也是食品香料和调味剂，广泛用于化妆香精，也是食品香料和调味剂，亦为抗亦为抗癫痫药。它存在于甜菜、香草豆、安息香胶、秘鲁香脂、癫痫药。它存
2、在于甜菜、香草豆、安息香胶、秘鲁香脂、妥卢香脂等中，妥卢香脂等中，是一种重要的香料。是一种重要的香料。香草醛在轻工业生产中的作用。香草醛在轻工业生产中的作用。一、香草醛希夫碱简一、香草醛希夫碱简介介作为香气修饰和定香的主要原料.作为重要的原料或中间体，可用来制造治疗高血压、心脏病、皮肤病及消除口臭、利尿的常用药物.加在食品、牙膏、香皂、烟草中可作为化学助剂,用于塑料制品的抗硬化剂,也可作为N i,Cr,Cd 等金属的电镀光亮剂.在医药化工中在化学工业中在农业生产上可作为甘蔗的增产剂和催熟剂,并可用之制备除草剂和昆虫引诱剂。第2页/共20页2.2.希夫碱的简介希夫碱的简介 Schiff Schi
3、ff 碱是一类非常重要的配体，其合成相对容碱是一类非常重要的配体，其合成相对容易，能与胺类及带有羰基的醛或酮进行反应。通易，能与胺类及带有羰基的醛或酮进行反应。通过改变连接的取代基、给予体原子的方法便可合过改变连接的取代基、给予体原子的方法便可合成多种从链状到环状、从单齿到多齿这样性能迥成多种从链状到环状、从单齿到多齿这样性能迥异、结构多变的异、结构多变的Schiff Schiff 碱配体。它们可以与周期碱配体。它们可以与周期表中大部分金属离子形成稳定性不一的配合物，表中大部分金属离子形成稳定性不一的配合物，如基团中含有如基团中含有OO，N N，S S 等给予体原子无疑将成为等给予体原子无疑将
4、成为有利于形成异核配合物的配体，所以它在配位化有利于形成异核配合物的配体，所以它在配位化学中具有重要的作用。学中具有重要的作用。图为希夫碱的结构通式第3页/共20页3.3.希夫碱配合物的简介希夫碱配合物的简介席夫碱类化合物及其金属配合物的应用：席夫碱类化合物及其金属配合物的应用：医学领域医学领域催化领域催化领域分析化学领域分析化学领域腐蚀领域腐蚀领域光致变领域光致变领域具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒等生物活性。席夫碱的钴和镍配合物已经作为催化剂使用。希夫碱作为良好配体，可以用来鉴别金属离子和定量分析金属离子的含量。某些芳香族的希夫碱经常作为铜的缓蚀剂。某些含有特征基团的希夫碱也具有独特的应用。
5、主要源自它们所含基团的功能性、可能发生的反应、中心离子的作用、成键以及电子效应等因素。多种研究表明C=N基团具有重要的生物学意义。第4页/共20页希夫碱及其金属配合物用途。希夫碱及其金属配合物用途。通常用作金属离子分析剂、金属离子萃取通常用作金属离子分析剂、金属离子萃取剂、环保去污、抗病抑菌剂、催化剂、胶粘剂的剂、环保去污、抗病抑菌剂、催化剂、胶粘剂的改进剂、药丸的缓释剂、高聚物的交联剂等。同改进剂、药丸的缓释剂、高聚物的交联剂等。同时时,它们还有个神奇的功能它们还有个神奇的功能生物模拟催化活性。生物模拟催化活性。这些功能必将激发人们对希夫碱这些功能必将激发人们对希夫碱,尤其对它们的尤其对它们
6、的新用途进行更深入的研究。新用途进行更深入的研究。第5页/共20页香草醛 乙二胺 希夫碱配体1.香草醛与乙二胺合成希夫碱香草醛与乙二胺合成希夫碱第6页/共20页红外图谱分析：红外图谱分析：红外图谱分析：红外图谱分析：由图可知，在1 596 cm-1 处的强吸收峰归属于C=N 基团的特征吸收，此峰证明了希夫碱的合成。在3418 cm-1 处有一中等强度的吸收峰，归属于酚羟基的氧氢伸缩振动吸收峰；2925cm-1处的强吸收峰归属于OCH3 上CH 键；1 199 cm-1 处吸收峰归属于Ar-O伸缩振动；1465，1199，866，749，520 cm-1 处为苯环的吸收振动峰。第7页/共20页紫
7、外图谱分析紫外图谱分析紫外图谱分析紫外图谱分析：如图所示，如图所示，208208处的吸收峰归属为处的吸收峰归属为OH OH 基团的吸收峰，基团的吸收峰，226 226 处的吸收峰为处的吸收峰为OCH3 OCH3 基团的吸收峰，基团的吸收峰，273 273 处为苯处为苯环基团的吸收峰，环基团的吸收峰，305 305 处为共轭的希夫碱处为共轭的希夫碱C=N C=N 的的*电子跃迁吸收带电子跃迁吸收带,也证明了也证明了NH2 NH2 与与C=OC=O基完全缩合生成了基完全缩合生成了C=N C=N 双键，合成了新型的双键，合成了新型的Schiff Schiff 碱，即双邻香草醛乙二碱，即双邻香草醛乙二
8、胺席夫碱。胺席夫碱。第8页/共20页2 2 2 2 希夫碱与乙酸铜合成二元配合物希夫碱与乙酸铜合成二元配合物希夫碱与乙酸铜合成二元配合物希夫碱与乙酸铜合成二元配合物 希夫碱 乙酸铜 希夫碱金属铜配合物第9页/共20页红外光谱分析：红外光谱分析：形成配合物后,配体在1596cm-1处的C=N伸缩振动带向低波数方向移动了6cm-1,说明配体中C=N键上的N原子与Cu2+离子发生了配位作用,形成了Cu-N键。配合物在1027cm-1出现C-O的伸缩振动吸收峰,考虑到配合物的制备,说明配合物中可能存在结晶的乙醇分子。配体中的羟基峰在3418cm-1 处，苯环上的羟基的氢原子和甲氧基的氧原子形成了五元环
9、的分子内氢键,而在配合物中此峰移至3253cm-1,说明氢键被破坏,表明苯环上的羟基没有参与配位。2925cm-1处的强吸收峰归属于OCH3 上CH 键；在形成配合物后兰移至2929处，这是由于诱导效应的缘故，配体的1284cm-1和1164cm-1分别归属于C-O-C的反对称伸缩振动峰和对称伸缩振动峰,在配合物中发生变化不大,表明甲氧基上的氧原子没有参与配位。第10页/共20页紫外光谱分析：紫外光谱分析：紫外光谱分析：紫外光谱分析：由图可以看出由图可以看出,用配合物图谱与配体的图谱比较用配合物图谱与配体的图谱比较,配体在配体在403403处有一个处有一个C=NC=N的可见光吸收峰，而在配合物
10、中这个峰消失了，的可见光吸收峰，而在配合物中这个峰消失了，配体中配体中273273处苯环吸收峰和处苯环吸收峰和305305处处C=NC=N吸收峰都发生了明显的吸收峰都发生了明显的红移，说明了配体中红移，说明了配体中C=NC=N键上的键上的N N原子与原子与CuCu2+2+离子发生了配位离子发生了配位作用作用,形成了形成了Cu-NCu-N键，加上配合物的其他紫外吸收峰位置有轻键，加上配合物的其他紫外吸收峰位置有轻微改变微改变,摩尔吸光系数显著增大，说明金属摩尔吸光系数显著增大，说明金属CuCu2+2+离子与配体之间离子与配体之间的确有键合作用，且形成配合物后对苯环的骨架振动影响较大。的确有键合作
11、用，且形成配合物后对苯环的骨架振动影响较大。第11页/共20页3.3.3.3.希夫碱、乙酸铜和希夫碱、乙酸铜和希夫碱、乙酸铜和希夫碱、乙酸铜和1,10-1,10-1,10-1,10-菲罗啉菲罗啉菲罗啉菲罗啉合成三元配合合成三元配合合成三元配合合成三元配合物物物物 希夫碱 乙酸铜 1,10-菲罗啉 三元配合物第12页/共20页红外图谱分析：红外图谱分析：形成配合物后,配体在1596cm-1处的C=N伸缩振动带向低波数方向移动了11cm-1,说明配体中C=N键上的N原子与Cu2+离子发生了配位作用,形成了Cu-N键。配合物在1028cm-1出现C-O的伸缩振动吸收峰,考虑到配合物的制备,说明配合物
12、中可能存在结晶的乙醇分子。苯环上的羟基峰一般位于3600cm-1-3400cm-1,但配体中的羟基峰在3418cm-1,这是因为配体中苯环上的羟基的氢原子和甲氧基的氧原子形成了五元环的分子内氢键,而在配合物中此峰移至3425cm-1,表明苯环上的羟基没有参与配位。2925cm-1处的强吸收峰归属于OCH3 上CH 键，在形成配合物后兰移至2964处，这是由于诱导效应的缘故，配体的1284cm-1和1164cm-1分别归属于C-O-C的反对称伸缩振动峰和对称伸缩振动峰,在配合物中显示分别是1290cm-1和1155cm-1，发生了轻微的变化,变化的原因是因为诱导效应的缘故，表明甲氧基上的氧原子没
13、有参与配位。第13页/共20页紫外图谱分析：紫外图谱分析：紫外图谱分析：紫外图谱分析：由图可以看出由图可以看出,与配合物图谱与配体比较与配合物图谱与配体比较,配体在配体在305305处为处为C=NC=N的特征吸收峰，在的特征吸收峰，在405405出有一个出有一个C=NC=N的可见光吸收峰，的可见光吸收峰，而在配合物中这两个峰消失了，说明了配体中而在配合物中这两个峰消失了，说明了配体中C=NC=N键上的键上的N N原子与原子与CuCu2+2+离子发生了配位作用离子发生了配位作用,形成了形成了Cu-NCu-N键，配合物键，配合物其他的紫外吸收峰的位置没有明显的变化其他的紫外吸收峰的位置没有明显的变
14、化,但摩尔吸光系数但摩尔吸光系数显著增大，说明金属显著增大，说明金属CuCu2+2+离子与配体之间确有键合作用。离子与配体之间确有键合作用。第14页/共20页4.4.4.4.希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮合成三元配合物希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮合成三元配合物希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮合成三元配合物希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮合成三元配合物 希夫碱 乙酸铜 乙酰丙酮 三元配合物第15页/共20页红外光谱分析：红外光谱分析：形成配合物后,配体在1596cm-1处的C=N伸缩振动带向低波数方向移动了12cm-1,说明配体中C=N键上的N原子与Cu2+离子发生了配位作用,形成了Cu-N键。配合物在1024cm-1出
15、现C-O的伸缩振动吸收峰,考虑到配合物的制备,说明配合物中可能存在结晶的乙醇分子。苯环上的羟基峰一般位于3600cm-1-3400cm-1,但配体中的羟基峰在3418cm-1,这是因为配体中苯环上的羟基的氢原子和甲氧基的氧原子形成了五元环的分子内氢键,而在配合物中此峰移至3328cm-1,表明苯环上的羟基没有参与配位。配体中2925cm-1处的强吸收峰归属于OCH3 上CH 键；在形成配合物后兰移至2929处，这是由于诱导效应的缘故，配体的1284cm-1和1164cm-1分别归属于C-O-C的反对称伸缩振动峰和对称伸缩振动峰,在配合物中显示分别是1283cm-1和1158cm-1，分别向低波
16、数方向移动了1 cm-1和6 cm-1,这是因为诱导效应的缘故，表明甲氧基上的氧原子没有参与配位。第16页/共20页紫外光谱分析：紫外光谱分析：紫外光谱分析：紫外光谱分析：由图可以看出，配体在由图可以看出，配体在273273处存在一个苯环基团的吸收处存在一个苯环基团的吸收峰，但在配合物中这个峰发生了红移，与峰，但在配合物中这个峰发生了红移，与305305处处C=NC=N的特征的特征吸收峰合并了，配体在吸收峰合并了，配体在403403处存在一个处存在一个C=NC=N的可见光吸收峰，的可见光吸收峰，但在形成配合物后，这个峰消失了，这表明配体中但在形成配合物后，这个峰消失了，这表明配体中C=NC=N
17、键键上的上的N N原子与原子与CuCu2+2+离子发生了配位作用离子发生了配位作用,形成了形成了Cu-NCu-N键，键，加上配合物其他的紫外吸收峰的位置发生了轻微的变化加上配合物其他的紫外吸收峰的位置发生了轻微的变化,各各峰的摩尔吸光系数显著增大，说明金属峰的摩尔吸光系数显著增大，说明金属CuCu2+2+离子与配体之离子与配体之间确有键合作用。间确有键合作用。第17页/共20页（1 1）通过红外、紫外等表征手段证明在无水乙醇中成）通过红外、紫外等表征手段证明在无水乙醇中成功的合成了双邻香草醛乙二胺希夫碱。功的合成了双邻香草醛乙二胺希夫碱。（2 2）以合成的希夫碱和乙酸铜为配体，按）以合成的希夫
18、碱和乙酸铜为配体，按2:12:1的配比在的配比在一定条件下进行反应，通过红外、紫外分析证明在无水一定条件下进行反应，通过红外、紫外分析证明在无水乙醇中合成了希夫碱金属铜二元配合物。乙醇中合成了希夫碱金属铜二元配合物。（3 3）用希夫碱、乙酸铜和用希夫碱、乙酸铜和1,10-1,10-菲罗啉为配体，按菲罗啉为配体，按1 1：1 1：1 1的配比在一定条件下进行反应，通过红外、紫外分的配比在一定条件下进行反应，通过红外、紫外分析证明在无水乙醇中合成了希夫碱金属铜的一种三元配析证明在无水乙醇中合成了希夫碱金属铜的一种三元配合物。合物。（4 4）用希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮为配体，按）用希夫碱、乙酸铜和乙酰丙酮为配体，按1:1:11:1:1的的配比在一定条件下进行反应，通过红外、紫外分析证明配比在一定条件下进行反应，通过红外、紫外分析证明在无水乙醇中合成了希夫碱金属铜的一种三元配合物。在无水乙醇中合成了希夫碱金属铜的一种三元配合物。（5 5）通过实验，证明了所合成的席夫碱与铜离子确有）通过实验，证明了所合成的席夫碱与铜离子确有键合作用。键合作用。三，实验总结三，实验总结第18页/共20页谢谢各位老师！谢谢各位老师！第19页/共20页