论文总字数：7882字

摘 要

吲哚羧酸类化合物在植物生长的过程中起到非常关键的作用，其可以调节和控制植物生理和生长过程。在本论文中，我们选用6-吲哚甲酸为母体，通过酯化，双分子的亲核加成，以及水解等一系列反应设计构建了新型羧酸配体，为所酸型有机配体MOFS（metal-organic framework）材料的合成提供了一种新型配体。根据文献报道，吲哚羧酸型配体MOFS材料具有较强的荧光性能。在金属离子的选择方面，其中Hg² ，Mn² 配合物的荧光性能最强。同时，由于吲哚乙酸类化合物在植物生长过程中有着重要的调节作用；在此基础上，我们决定设计并合成一个以吲哚羧酸为母体的有机配体，并决定在后期尝试用于MOFS的制备，然后研究其性能。

关键词：6-吲哚甲酸、荧光性能、新型吲哚羧酸型配体、生物活性等

Abstract: 窗体顶端

窗体顶端

Abstract：Carboxylic acid compounds play a very key role in plant growth, which can regulate and control plant physiology and growth process. In this paper, we used 6-anthracene formate as the parent, and designed and synthesized a novel carboxylic acid ligand by a series of reactions such as esterification, nucleophilic addition of bimolecules, and hydrolysis as the organic acid ligand MOFS. The synthesis of (metal-organic framework) materials provides a novel ligand. According to reports in the literature, the fluorene-type ligand MOFS material has strong fluorescence properties. In the selection of metal ions, the fluorescent properties of the Hg² and Mn² complexes are the strongest. At the same time, due to the important regulatory role of indole-acetate compounds in plant growth, we decided to design and synthesize an organic ligand based on indole carboxylic acid and decided to try it later on in MOFS. The preparation is then studied for its properties.

窗体底端

Key words: 6- indolinic acid, fluorescence properties, new type of indole carboxylic acid ligand, biological activity, etc.

目 录

1 前言 2

1.1 引言 2

1.2 羧酸类配体的的配位方式 2

1.3 荧光材料的研究进展 3

1.4 吲哚羧酸类衍生物在生物活性方面的应用 3

2 实验部分 4

2.1 配体的设计 4

2.2 配体的合成 4

3 结果与讨论 6

结 论 7

参考文献 8

致谢 9

附录 10

1 前言

1.1 引言

在过去的几十年中，MOFS材料引起了众多化学家的关注，设计和构建新型MOFS材料也逐渐成为热门研究课题。金属离子和有机配体结合在一起形成高度结晶的杂化材料，已经成为了一类重要的多孔材料。其在光致发光，电导率，气体储存和分离^[2]，催化剂^[3]，传感材料^[4]，磁性^[5]等方面有着潜在应用。从而引起众多有机和无机化学家的极大的研究热潮^[6-7]。本论文主要是设计新颖的有机配体，并研究其合成路线，为下一步放大量合成目标产物用于MOFS的构建做准备。

1.2 羧酸类配体的的配位方式

羧酸配类配体作为一种构筑配位聚合物常用的一种有机配体^[8-9]，在与金属离子螯合或者桥联的过程中主要是羰基中的氧原子起到关键的键联作用；其原因主要是羰基是极性基团，负电荷主要集中在氧原子上，这样在进行桥联或螯合时可以使得到的配合物呈电中性。此外，羧基之间可以通过形成不同类型的氢键，以及通过复杂的自组装过程形成结构各异的单元，与此同时产生比较特殊的性质^[10-12]。羧基有多种配位方式^[13-14]，从配位键的空间构型来看，有平面和非平面之分，如图1所示。

图1 羧基的配位模式（平面）

图2 羧基的配位模式（非平面）

1.3 荧光材料的研究进展

从1987年开始，就有化学家发现了配合物在荧光方面的性能，并开始对其初步的研究工作。起初他们是将具有荧光性能的配合物材料融合到发光器中，并将发光器设计成特殊结构。这一尝试使得发光效率较之前有大幅度的提高，同时也让化学家们意识到了荧光材料重要作用。荧光材料也很快就成为了当时的热门研究课题。

此后，关于荧光材料的研究成果报道接连不断。这其中最具开创性意义的当属电致磷光发光现象的发现。此次发现极大的推动了荧光材料的快速发展，致使有机电致发光材料领域进入新时代。之后文献报道的大多是新型荧光性能配合物的构建。

1.4 吲哚羧酸类衍生物在生物活性方面的应用

吲哚类化合物多数具有生物活性^[15]，例如，我们所知的吲哚乙酸就是一种植物生长的激素，在植物生长过程中具有特定的生物活性。1940年，据报道，国外学者从多种海藻中均发现含有3-吲哚乙酸；此后又有陆续报道关于吲哚羧酸类衍生物与稀土离子的配合物的合成研究。宋之刚^[16]等通过吲哚丙酸为配体和稀土离子络合得到了多种二元稀土配合物，并且发现络合物显示出的生物活性比吲哚丙酸增强了不少。虽然其中的机理无人知晓，但最可靠的推测是稀土金属离子和配体的协同效用强化了配体的生物活性。此后也出现过相关的文献报道，但其大多都是将其作为激素，关于其他方面的研究报道很少。正是因为吲哚羧酸类化合物具备这样的性能，所以尝试通过合成新型的吲哚羧酸配体，然后用于MOFS的合成，研究其在生物活性方面的性能。

2 实验部分

2.1 配体的设计

金属有机框架（MOFs）由于其不同的组成和框架美学吸引力以及它们独特的性质和各种潜在应用而引起了人们的兴趣。MOFs的建筑设计主要依赖于金属中心和有机配体，特别重要的是有机配体的设计和使用，它们为这些材料的化学结构和功能增加了灵活性和多样性。我们选用6-吲哚甲酸为母体，通过酯化，连续F-C烷基化，以及水解等一系列反应设计构建了新型羧酸配体。

图３设计的配体结构

2.2 配体的合成

取一个500 mL的三颈烧瓶，加20 g的6-吲哚甲酸和120 mL的无水乙醇，然后使用恒压滴液漏斗缓慢滴加10 mL的浓硫酸，边滴加边磁力搅拌，滴加完毕后，85℃加热回流反应8-10小时。反应8小时后，TLC跟踪反应，确定反应结束后，将反应液冷却至室温。旋干反应液，加50 mL乙酸乙酯溶解，缓慢加入100 mLK₂CO₃饱和溶液至无气泡产生为止。用乙酸乙酯萃取，分液，合并有机相，用无水MgSO₄干燥。抽滤除去MgSO₄，然后将滤液旋干，得暗黄色粘稠油状液体。用三氯甲烷溶解，经柱层析纯化约12.6g 6-吲哚甲酸已酯（乙基1H-吲哚-6-羧酸乙酯 ），化合物1（石油醚：乙酸乙酯=4:1，v/v）产率为54%。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ1.39(q,3H),4.40(m,2H),6.59(s,1H),7.35(q,J=2.8,1H),7.65(d,J=10.7,1H),7.82

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：7882字