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這部份之章節主要著重於含鉈(III)中心金屬原子porphyrin與苯甲酸、水楊酸(以下簡稱(BA)、(SA))軸上配位基之合成;由於本實驗室對醋酸根(acetato)系統配位鍵結模式大致上有了概括認識(5,6,7,13,14);因此在參照D、P ARNOLD等人(15)之合成Sn(tpp)(BA)、(SA)方法與前實驗室許永鴻學長合成T1(tmpp)(BA)(16)方法下合成一系列(BA)、(SA)錯化合物。 苯甲酸、水楊酸皆屬芳香族環(Aliphtic group)系統,係屬較大分子配位基(bulkier and heavier Ligand group)。在光譜方面,其(BA)系列羧酸基上的碳(carbonylic of carbon)(簡寫為COO)化學位移為約在δ(ppm)169.6∼167.8之間;因鉈自旋量子數為1/2(magnetic spin quantumnumber);而受鉈(III)原子自旋-自旋偶合影響(spin-spin coupling);(COO)的偶合分裂常數(coupling constant)為2J(Tl-C)≒ 236∼212Hz之間;而(SA)系列約為δ(ppm) 169.4∼171.1之間,而偶合分裂常數為[2J(Tl-C)=157Hz(tptp ; tpp ; tmpp);(tpyp)171.7]之間。由於從X-ray晶體結構上發現,(SA)系列間位(ortho)位置上的OH與羧酸根上其中的氧原子有氫鍵產生;其原理細節與結構將於結果與討論中加以描述。在結構方面我們解出了Tl(tpp)(SA)、Tl(tptp)(SA)、Tl(tpp)(BA)並與先前已報導之Tl(Tmpp)(BA)做完整比較;我們初略得知其羧酸基與金屬模式鏈結為雙芽配位(bidenate)鍵結,而(SA)系列會因分子內氫鍵(interamolecular hydrogen bonding)影響而呈現不對稱鍵結(asymmetric bidentate);而Tl(tpp)(BA)則為對稱鍵結(symmetric bidentate)。然而我們觀察了其他由本實驗室新合成第15族In、Ga為中心金屬porphyrin;並以(SA)、(BA)系列為軸向上配位(17),而與已報導結構之Sn(tpp)(BA)、(SA)(15)做比較。其13C NMR數據帶給我們意外發現,羧酸根(COO)化學位移大都位在δ (ppm)162.9∼164.0之間;明顯比Tl(por)(BA)、(SA)少了4∼5左右(ppm);為了明瞭其原因,我們將已知Tl(por)(BA)、(SA)與In、Sn(por)(BA)、(SA)晶體結構做比較,發現In、Sn(por)(BA)、(SA)其COO鍵結配位模式是以單芽配位(Monodentate)(15,17)鍵結;我們將在結果與討論中引證其他論文數據,用以解釋造成13C NMR位移之原因。此外;由於Tl(por)(BA)系列在使用CD2Cl2做低溫NMR光譜時,並不能如預期的看到羧酸基(COO)與C1”困受鉈影響而產生偶合分裂(couplingspliting),因此我們嘗試了使用凝固點更低的THF-d8,作為溶劑;在低溫時獲得了偶合常數;但其他化學位移卻與常溫和已知Tl(tmpp)(BA)(16)有了出入;這可能存有某種溶劑效應之故;因而無法找出C1”分裂peak與偶合常數。 因此我們再嘗試使用固態NMR(solid state NMR)來模擬低溫狀態光譜,不過卻得到令人失望的結果。 而在本章節中其Tl(tptp)(OAC);由於已由前人合成過(18);在本論文中只著重於低溫光譜上略作補充說明。 此外由D、P ARNOLD解出Sn(tpp)(SCN)結構(19),並論證其係以N原子端與金屬鍵結;而為了加以論證SCN之S端可否與其他金屬鏈結與比較,我們合成了Tl(tptp)(SCN),並將已報導之Tl(Tpp)(SCN);Tl(tmpp)(SCN) x-ray結構數據(20)、1H NMR光譜數據(註:此報導缺13C數據)做整理比較;以了解S端(屬soft)與N端(屬hard)是否依HSAB(Hard and Soft acid and base theroy))理論(22,23)來選擇金屬軟硬程度鏈結。另外我們並與Tl(por)(32)做數據比較;以了解CN上的碳是否受S原子遮蔽而減少受Tl分裂影響能力,而減少偶和常數。
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