噻吩二茂铁衍生物合成和红外光谱电化学的研究

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2、索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：安徽大学硕士论文中文摘要中文摘要本文首先对现场红外光谱电化学的研究方法、进展进行了总结，其次合成了三种噻吩二茂铁衍生物，最后结合现场红外光谱电化学考察了此类噻吩二茂铁衍生物的电化学信息及现场红外光谱电化学信息，讨论此类二茂铁衍生物的电子转移途径、机理等，将会对设计合成新型功能性材料具有一定的参考价值。1、设计了一系列噻吩二茂铁衍生物，利用Suzuki反应合成了2-

3、二茂铁噻吩（FcT）；利用双二茂铁汞与碘代噻吩的偶合反应合成了2,5-二（二茂铁）噻吩(Fc2T)、2,3,5-三（二茂铁）噻吩(Fc3T)。并用红外光谱、质谱以及核磁共振氢谱对这些产物进行了结构表征。2、运用循环伏安、差分脉冲、超微电极稳态伏安等电化学手段研究了此类二茂铁衍生物的电化学行为和电子转移机理。研究发现，FcT的氧化峰正于二茂铁的氧化峰，说明噻吩环的吸电子能力大于其供电子能力，噻吩环的存在使Fc上的电子云密度降低，更难氧化。在Fc2T与1,4-二（二茂铁基）苯的常规电化学比较实验中发现，Fc2T的氧化峰电势稍正于1,4-二（二茂铁基）苯的氧化峰电势，说明1,

4、4-二（二茂铁基）苯中的二茂铁由于苯环的共轭作用，使其更易氧化，而Fc2T中的二茂铁由于噻吩环中S的吸电子作用大于其共轭作用，其氧化峰电势正移。而Fc3T的氧化电位较FcT与Fc2T负移，表明二茂铁之间通过噻吩环有一定的交流作用，这种交流使得二茂铁上的电子云密度增大，更易发生氧化。3、运用红外差谱、时间分辨红外快速扫描等光谱电化学技术研究了此类二茂铁衍生物在二氯甲烷溶剂中的电化学氧化还原过程。清楚观察到Fc2T与Fc3T的中间体在还原或是氧化过程中的生成和消去，采用二维相关谱技术，对时间分辨红外光谱中各谱峰之间的相关信息进行深入的分析。研究结果表明，Fc2T为两步一电子

5、过程，结合时间分辨红外快速扫描光谱，我们对其氧化过程进行了数值模拟，得到了相关的反应速率常数。在不同温度下对Fc2T进行了稳态伏安曲线研究，由公式D=D0exp(-Ed/RT)得到了Fc2T的极限扩散常数与反应活化能。利用现场红外光谱与二维相关谱，对Fc3T氧化过程中的电子转移机理进行了详细研究，I安徽大学硕士论文中文摘要并对红外谱图中的氧化产物、中间体峰进行了归属。关键词：快速扫描时间分辨红外光谱电化学，电子转移机理，噻吩二茂铁衍生物，二维红外相关谱II安徽大学硕士论文英文摘要AbstractInthisreport,experimentaltechnique,app

6、licationanddevelopmentofin-situFTIRspectroelectrochemistry(FTIRs)wasintroducedfirstly.Second,aseriesofferrocenylcomplexescontainingthiophenering,2–ferrocenylthiophene(FcT),2,5–diferrocenylthiophene(Fc2T)and2,3,5–triferrocenylthiophene(Fc3T)weredesigned,synthesizedandcharacterized.Asystem

7、aticinvestigationoftheelectrontransfer(ET)behavioroftheferrocenylderivativeswasundertakenviaelectrochemistryandin-situFTIRs.Theresearchconclusionswillprovideusefulinformationatmolecularleverformolecularelectronicdevices.1.Aseriesofferrocenylderivativescontainingthiophener