双羧酸修饰苯并咪唑内盐金属配合物的合成与结构热性质研究

本研究论文发表于《西北师范大学学报（自然科学版）》2011年第5期，由魏太保教授等多位作者合作完成，他们得到了国家自然科学基金项目（21064006）和甘肃省自然科学基金项目的资金支持。研究的核心是双羧酸功能化苯并咪唑内（2011年）的合成及其相关金属配合物的晶体结构和热学性质。 首先，作者以2-乙基苯并咪唑为基本原料，通过N原子的麦克加成反应与丙烯酸甲酯反应，成功制备出了具有酯基的功能化苯并咪唑衍生物。随后，通过进一步的N的季铵化和酯的酸性水解步骤，目标配体——N-羧乙基-N'-羧甲基-2-乙基苯并咪唑内鎓盐得以形成。这一过程展示了有机化学中的重要合成策略，即通过多步反应实现复杂有机分子的设计和制备。 接着，研究人员在水相环境中简便快捷地合成了一种双羧酸功能化的苯并咪唑内鎓盐金属配合物，具体形式为［K（L1）（H2O）］（L1即N-羧乙基-N'-羧甲基-2-乙基苯并咪唑内鎓盐）。利用元素分析、红外光谱和热重分析对产物进行了表征，揭示了其组成和稳定性。单晶X射线衍射技术被用来测定该配合物的晶体结构，结果显示它属于正交晶系，Pbca空间群，具有特定的晶胞参数，如a=1.7150(9) nm, b=1.0005(6) nm, c=1.8223(10) nm, V=3.127(3) nm³, Z=8, F(000)=1392。这些数据对于理解配合物的微观结构至关重要。 最引人关注的是，该配合物通过分子间氢键和π-π相互作用形成了三维网状结构，这不仅揭示了其自组装行为，还可能暗示了其在凝聚态物理中的潜在应用，如在催化、光电材料或能源存储等领域。 关键词部分强调了研究的核心内容，包括双羧酸功能化的苯并咪唑盐、碱金属配合物、晶体结构以及热学性质，这些都是化学、材料科学和物理化学领域的重要研究方向。通过这篇论文，作者不仅展示了合成新化合物的技术，还为理解这类金属配合物的基础物理性质提供了新的见解，这对于相关领域的理论发展和实际应用都具有重要意义。