奈米級錸金屬超分子之自組裝設計 合成、鑑定之研究

Design and Self-assembly of Nanoscale Rhenium-based Supramolecules

張哲豪(Che-Hao Chang)

指導教授 ： 曾添文

國立臺北科技大學/工程學院/化學工程所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2005.00287

摘要

本研究以自組裝法製備錸金屬椅型、矩型及籠狀化合物之超分子，鑑定其結構並探討其性質。設計fac-(CO)3Re為超分子化合物之邊角，與提供三個電子之蟹合基配位，再與能提供兩個電子之架橋配位基結合，以滿足錸金屬十八個電子的穩定組態，以構築具有大洞穴之新型電中性錸金屬超分子1−5，分成
(一) 椅型超分子化合物1、2之合成:構成超分子的配位基分別
為 2,5-pyrazinedicarboxylic acid(2,5-H2pzdc)、
1,2-bis(benzimidazol-1-ylmethyl)benzen(1,2-bbim)、
1,3-bis(benzimidazol-1-ylmethyl)benzen(1,3-bbim) 。
取Re2(CO)10與這些配位基以水熱法合成得化合物[Re2(CO)6(1,2-bbim)(2,5-pzdc)](1)、[Re2(CO)6(1,3-bbim)( 2,5-pzdc)•C7H8](2).

（二）矩型超分子化合物3、4之合成，構成超分子的配位基分別
為 Trans-1,2-Bis(4-prydyl)-ethylene(bpe)、
2,5-Dihydroxy-1,4-benzoquinone(dhb)、2,7-Diazapyrene。
取Re2(CO)10與這些配位基以水熱法合成得化合物[Re4(CO)12(2,7-Diazapyrene)2(OEt)4](3)、[Re4(CO)12(dhb)2(bpe)2(o-xylene)](4).

（三）新形籠狀超分子化合物5之合成，構成超分子的配位基分別為
2,4,6-tri-4-pyridyl-1,3,5-triazine(TPT)、Indigo。
取Re2(CO)10與這些配位基以水熱法合成得化合物
[Re6(CO)18(TPT)2(Indigo)3] (5).
化合物1−5皆以元素分析、1H-NMR、TGA、IR、MASS、UV-Visible做性質鑑定，並經X-ray作晶體結構解析。最後再以TGA做熱穩定性探討，及發光性探討。
（一）椅型超分子化合物1和2之晶體數據如下:
化合物1： a = 11.6350(3) Å，b = 12.5300(3) Å，c = 14.9650(5) Å，α = 76.2380(10)

關鍵字

自組裝 ； 超分子 ； 錸金屬 ； 椅形化合物 ； 矩形化合物 ； 籠狀化合物

並列摘要

In the first part of this thesis, the rational design and self-assembly of rhenium-based supramolecules 1−5 are reported. Further characterization by IR, NMR, Mass and EA analyses have been carried out.
The self-assembly of rhenium-based nanohost with a rectangular inner cavity was be achieved via a simple one-step synthetic route. The rational selection of fac-(CO)3Re as a corner, the judicial choice of a chelating ligand with three-electron donor, and a with bridging ligand two-electron donor can fulfill the eighteen-electron configuration around the rhenium metal center. As a result, the novel via self-assembly strategy rhenium-based Supramolecules 1−5 were successfully prepared.The products were characterized by X-ray crystallograpy and spectroscopy.
The results of single-crystal X-ray diffraction analysis for the synthesized compounds 1−5 are described in three types as following:

( I ) Synthesis of Novel Chair form Supramolecules
Compound (1)： a = 11.6350(3) Å，b = 12.5300(3) Å，c = 14.9650(5) Å，α = 76.2380(10)

並列關鍵字

self-assembly ； supramolecules ； rhenium ； rectangle ； cage

參考文獻

1. Lehn, J.-M., “ Supramolecular Chemistry ”, VCH, 1997.

2. Bianchi, A.; Bowman-James, K.: Garcia-Espanna, E.; “Supramolecular Chemistry of Anions”, John Wiley & Sons Inc. 1997.

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4. Schneider, H. -J.; Yatsimirsky, A.; “Principles and Methods in Supramolecular Chemistry”, John Wiley & Sons Ltd. 2000.

5. Vogtle, F.; “Supramolecular Chemistry” , John Wiley & Sons Ltd. 1991.