氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的合成及其表征.doc

氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的合成及其表征
周雨5**********
实验目的
了解氨基酸类、席夫碱类化合物及其重要作用
掌握制备氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的制备方法,熟悉基本实验操作
掌握表征该铜配合物的各种现代仪器分析手段的基本原理以及操作流程
实验原理
氨基酸是羧酸链上碳原子的氢被氨基取代之后的化合物,含有氨基和羧基两种官能团,可以根据氨基在碳链上取代的位置分为α-,β-,γ-氨基酸。其中组成蛋白质的大都是α-氨基酸,有20种,除甘氨酸外均是L-α-氨基酸(具有手性)。常用的非手性氨基酸有甘氨酸、β-丙氨酸,这些氨基酸价格低廉因而广泛应用在生化、医药等领域。
水杨醛是邻羟基苯甲醛,广泛应用于有机合成中,是一种常见的工业原料。
席夫碱主要是指含有亚胺或者甲亚胺官能团的化合物,通常由胺和活性羰基化合物发生缩合反应来制备。席夫碱中的氧原子和氮原子可以与过渡金属形成六元环稳定配合物,其中席夫碱的钴、镍配合物已经作为催化剂在工业上得到应用。同时由于其良好的配位性质,席夫碱可以用于鉴定离子和定量分析离子的含量。
本实验通过使用水杨醛与甘氨酸、β-丙氨酸发生缩合反应生成席夫碱类化合物,席夫碱中含有的氮原子和氧原子和加入的金属铜盐形成稳定的六元环配合物。
合成的金属有机配合物可以通过多种手段进行表征,其中常用的包括通过红外光谱方法、紫外光谱方法鉴定该配合物中含有的官能团,通过XRD表征合成配合物形成的晶体结构,通过核磁分析确定化合物相关信息等。
实验仪器和试剂
仪器:核磁共振仪,红外光谱仪,X射线衍射仪,250mL圆底烧瓶,搅拌子,搅拌器,干燥器,胶头滴管,量筒,锥形瓶,pH试纸等。
试剂:氢氧化钾,β-丙氨酸,醋酸铜,蒸馏水,无水乙醇,无水乙醚,溴化钾,氘代氯仿,水杨醛。试剂均为化学纯级别。
实验流程
制备流程
配体制备流程:
(60mmol)(60mmol)β-氨基酸溶于10mL水,加入250mL烧瓶,,待两者固体完全溶解后,将水杨醛缓慢滴入体系,溶液变成黄色。在85℃情况下加热回流两小时,点板监测水杨醛反应完后,用100mL无水乙醇稀释旋蒸除去溶剂,得到的黄色固体用甲醇重结晶,过滤得到固体并用二氯甲烷等洗涤固体,干燥。
配合物制备流程
(10mmol)配体溶于50mL无水乙醇的250mL烧瓶中,将等当量的一水醋酸铜溶于50mL无水乙醇,并缓慢滴入烧瓶内。随着滴加,溶液的颜色逐渐变成黑绿色。加入完毕后,在85℃情况下回流两小时,除去溶剂后,用少量甲醇重结晶,过滤得到固体并用二氯甲烷等洗涤固体,干燥。
表征过程
核磁表征:取少量配体加入核磁管,并用氘代氯仿溶解后,于400MHz核磁做NMR分析;
红外光谱表征:取适量固体用压片法制样,用傅里叶变换红外光谱仪分析;
紫外-可见光谱表征:取少量固体溶于DMSO,用紫外光谱分析仪进行分析;
XRD表征:使用X射线衍射仪测定所制得样品的相关衍射角度。
数据分析
配体核磁共振氢谱图分析:
H1 NMR(300MHz; d6-DMSO; s, singlet; d doublet; t, triplet; q, quartet; m, multiplet)
从核磁共振谱图中可以看出,