基于3,4-二氨基苯甲酸甲酯环化的大环草酰胺配合物研究(2)
配位聚合物，从组成上来看，它是由内界和外界两部分组成的。所谓内界，即是配合物一个相对稳定的特征部分，是中心原子和配体结合而成的整体，在书写配合物的化学式时，它一般用方括号标明。而那些不在内界的距离中心原子较远的其它离子，则构成外界。这里所说的中心原子还有另一个称呼，既是形成体，它是配合物的核心部分，位于配离子的中心位置。一般来说，中心原子是一种阳离子，具有空轨道，常见的中心原子阳离子是过渡金属离子。事实上一些中性原子、少数非金属元素的离子也有的可以作中心原子。那些直接和中心原子结合的阴离子或中性分子，被称为配体，即它可以是简单的阴离子、多原子的复杂离子，还可以是中性分子。配位剂或配合剂则是起到提供配体作用的一些物质。从其结构上看，如今已经合成了大量具有新颖结构的配位化合物，包含有一文、二文以及三文结构的多种化合物。一文的配位化合物有链状的、梯型的、铁轨型的、螺旋链的和环轴烃的结构[6]
图1 几种一文配位聚合物的结构
二文的配位聚合物的结构较一文的有些复杂，比如有正方形结构和长方形格子结构，有双层结构、砖墙型结构和蜂窝型等结构，如图2所示：
图2 二文配位聚合物结构
三文配位聚合物的结构就相对复杂了很多，典型的有八面体和类八面体型结构、蜂巢结构等，具体构型如图3所示：
图3 三文配位聚合物骨架结构
结构决定性质，金属有机配位聚合物所具有的结构特性便决定了它们会拥有多样的功能。配位聚合物功能的相关研究涉及到了如发光、磁性、分子吸附与储存等多个方面，并且在离子交换、作为人工模板制备负载的金属纳米粒子、非均相催化以及不对称催化等方面也多有涉及[7-8]。有时同一种配位聚合物有可能同时具备多种功能，例如同时具有光电磁性能，气体储存与分离，催化性能等。由此可知，针对多功能化金属有机配位聚合物的合成以及制备而设立的研究课题无论是在实践上还是在理论上都具有不可磨灭的意义，理所当然也受到了众多科学家的重视[9]。那么探究配位聚合物的合成方法的重要性也就不言而喻了，其合成原理大致如图4所示：
图4 由配合物配体合成多核配合物的示意图
根据文献资料，如今配位聚合物的合成方法有多种，无论是溶液结晶法、扩散法，还是水热法、微波和超声法，亦或是固相合成法，在配位聚合物合成方面多有贡献[10]，对以后当发掘更多经济绿色的合成方法有重要的参考价值。
草酰胺配合物，是配位聚合物的其中一种，其分子中含有草酰胺桥基。基于草酰胺桥基含有多个有孤对电子的氧原子和氮原子，致使该类配体有相当强的螯合作用。此类拥有强螯合作用的配体，通过和不同的金属离子及不同的端基配体作用，可以形成种类繁多的草酰胺配合物[11-12]。这些大环草酰胺配合物依仗着大环螯合结构，在稳定性方面占据了优势。大环草酰胺中两个邻位的草酰胺羰基氧，又能够使该配合物配体和金属再配合，从而形成比较稳定的五元环结构。
图5 几种大环草胺酸及草酰胺配合物
大环草酰胺配合物，具有多齿螯合的环状结构，其螯合环状结构含O、N、S、P等多个配位原子。大环草酰胺配合物分子中潜在的氢键受体和潜在的C-H⋯O氢键给体分别是氧原子和多个氢原子 [13-15]。大环草酰胺配合物的各种功能性质，使那些除了配位化学、材料科学等领域的专家学者外，还包括药物科学、生命科学在内的研究人员产生了浓厚的兴趣。在配位化学领域，大环草酰胺配合物展现给世人许多有关配位化学的重要信息；在材料科学领域，由于对光、电、热很敏感，大环草酰胺配合物具有选择性传输和催化、识别等多种功能，这使其在电子器件和敏感元件方面的应用拥有着潜在的广阔前景；在生命科学领域，大环草酰胺配合物被广泛的用作多种生物分子的模拟化合物，譬如金属蛋白和离子载体、金属酶等生物分子；在药物科学领域，该类配合物所具有的希夫碱结构对于抗癌化合物的相关研究来说也是至关重要的 [14-16]。
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