茚虫威与过渡金属配合物的合成与表征
农药是指用于防治农作物及农副产品的病虫害、杂草及其它有害生物的化学药剂。农药与金属离子的配合物兼具无机与有机化合物的特性。部分农药与金属离子配合后，可产生缓释作用，延长活性时间；并且降低对哺乳动物的毒性，提高选择性。某些配合物还能产生微肥效应，调节植物生长。对于农药配合物结构的解析可以更好地研究其药效与构型的关系，为新农药的研发提供理论依据。本文选用茚虫威为配体；Co、Ni、Cu、Zn和Mn为中心离子，探究其配合物的合成方法及其单晶培养条件，并用红外、紫外、质谱、元素分析手段对其表征。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1 实验仪器 2
1.1.2实验试剂原料2
1.2实验方法2
1.2.1高氯酸盐制备2
1.2.2茚虫威与各金属离子配合物的合成3
1.2.3单晶培养3
2结果与分析3
2.1茚虫威配合物的电喷雾质谱分析3
2.2茚虫威及其配合物的元素分析5
2.3茚虫威及其配合物的红外光谱分析5
2.4茚虫威配合物金属离子含量分析7
2.5茚虫威及其配合物的紫外光谱分析8
3讨论 9
3.1配合物结构推断9
3.2小结 10
致谢10
参考文献10
茚虫威与过渡金属配合物的合成与表征
引言
引言
长期以来农药作为保护农作物与病虫草斗争的工具，它的发展大体上经历了3个历史阶段，即：天然药物时代、无机合成药物时代和有机合成农药时代[1]。如今经历了高毒农药DDT等对环境造成的严重影响，病、虫、草抗药性的不断提高以及当前面临的人口粮食问题，我们对农药的理解发生了深刻的变化。高效、低毒、低残留、高生物活性和高选择性等特点的农药是当前研究的热点。配位化合物，简称配合物，是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的分子，与具有空轨道的离子或原子，以一定的组成和空间构型所形成的化合物。配合物中能够提供空轨道的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
原子或离子称为中心原子或中心离子。能够给出电子对的分子或离子称为配位体简称配体。中心原子与配体之间所形成的化学键称为配位键。可以与过渡金属形成配合物的农药一般含有O、N、S、Cl等原子。农药与金属元素的配合物因其缓释作用、活性时间延长及对哺乳动物毒性降低而受到广泛关注[2]。
国内外对于农药配合物的合成及活性的研究也取得了一定的成果。国内多位学者曾于1997至2001年间合成甲胺磷席夫碱与金属的配合物，其中镍配合物的杀虫活性及经其处理的幼苗成活率有明显提高 [3][11]。国外于1990年曾有报道用二嗪磷、毒死蜱、萎锈灵和氯化铜、氯化钴在原甲酸三乙酯溶剂中于80 ℃反应6小时得到6种新的配合物[13]。国内学者于2011年合成7种稀土小檗碱配合物，并研究了其对农作物病菌的抑菌性及急性毒理性，结果表明这7种配合物是一类广谱、高效、低毒的杀菌剂[12]。
茚虫威C22H17ClF3N3O7（结构如下），分子量527.83，为杜邦公司研制的噁二嗪类
高效杀虫剂，具有独特的作用机理，通过接触和摄食进入昆虫体内，并直接作用于其钠离子通道，不可逆阻断昆虫体内的神经冲动传递，导致害虫运动失调、不能进食、麻痹并最终死亡。目前用于防治各种鳞翅目害虫及小菜蛾、菜青虫等。茚虫威分两种手性异构体，仅S异构体有活性[5]。茚虫威中含有较多的O、N、F、Cl原子可以为形成配合物的配位键提供孤对电子。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 实验仪器
DFⅡ集热式磁力加热搅拌器（江苏金坛市荣华仪器制造有限公司）
Thermo scientific LCQ FLEET 电喷雾质谱仪（美国）
CHNORapid 元素分析仪 (德国)
VECTORTM 22 型傅立叶红外光谱仪（美国）
LAMBDA35型 紫外—可见分光光谱仪（美国）
BM2000生物显微镜
酒精喷灯；烧杯、圆底烧瓶、布式漏斗等玻璃仪器
1．1．2 实验试剂、原料
甲醇(分析纯)、丙酮(分析纯)、CoCl26H2O、NiSO46H2O、CuSO45H2O、ZnSO47H2O、MnCl24H2O、Na2CO3固体、NaOH固体、HClO4
95%茚虫威原药
1．2 实验方法
配合物的合成方法可分为：溶液中取代反应，反位效应，加成和消去反应，热分解合成，氧化还原合成等。本实验采用溶液中取代反应的方法，令农药与金属盐在合适的有机溶剂中加热回流反应。本实验所用金属离子在空气中较稳定，若合成的有机金属化合物对空气敏感，需要在干燥和无氧条件下进行实验，通常在惰性气氛进行[4]。
1．2．1 高氯酸盐制备
为提高金属离子在溶剂中的溶解性和配位活性，本实验采用高氯酸盐来提供中心离子。
①高氯酸铜制备：称取10 g CuSO4固体于100 ml水中，加热并不断搅拌至溶解，称取足量Na2CO3于少量水中，加热搅拌至固体不再溶解。保持CuSO4溶液微热，在不断搅拌下向其中缓慢滴加饱和Na2CO3溶液，观察到气泡冒出，并产生蓝绿色沉淀，至无沉淀生成后继续加热搅拌直至不再产生气泡，抽滤并用少量水洗涤所得固体，固体转移至烧杯中，在不断搅拌下缓慢滴加高氯酸溶液至沉淀完全溶解，微热并搅拌至不再产生气泡，升温浓缩结晶，过滤得固体洗涤、烘干即得Cu2(ClO)46H2O。
②高氯酸锌制备：称取10 g ZnSO4固体于100 ml水中，加热搅拌至溶解，称取足量NaOH于少量水中，加热搅拌至固体不再溶解。在不断搅拌下向ZnSO4溶液中滴加饱和NaOH溶液至不再有沉淀生成，抽滤并用少量水洗涤固体，固体转移至烧杯中，在不断搅拌下缓慢滴加高氯酸溶液至沉淀完全溶解，加热浓缩结晶，过滤得固体洗涤、烘干即得Zn2(ClO)46H2O。
③类似的方法制备Co2(ClO)46H2O、Ni2(ClO)46H2O、Mn2(ClO)46H2O。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1 实验仪器 2
1.1.2实验试剂原料2
1.2实验方法2
1.2.1高氯酸盐制备2
1.2.2茚虫威与各金属离子配合物的合成3
1.2.3单晶培养3
2结果与分析3
2.1茚虫威配合物的电喷雾质谱分析3
2.2茚虫威及其配合物的元素分析5
2.3茚虫威及其配合物的红外光谱分析5
2.4茚虫威配合物金属离子含量分析7
2.5茚虫威及其配合物的紫外光谱分析8
3讨论 9
3.1配合物结构推断9
3.2小结 10
致谢10
参考文献10
茚虫威与过渡金属配合物的合成与表征
引言
引言
长期以来农药作为保护农作物与病虫草斗争的工具，它的发展大体上经历了3个历史阶段，即：天然药物时代、无机合成药物时代和有机合成农药时代[1]。如今经历了高毒农药DDT等对环境造成的严重影响，病、虫、草抗药性的不断提高以及当前面临的人口粮食问题，我们对农药的理解发生了深刻的变化。高效、低毒、低残留、高生物活性和高选择性等特点的农药是当前研究的热点。配位化合物，简称配合物，是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的分子，与具有空轨道的离子或原子，以一定的组成和空间构型所形成的化合物。配合物中能够提供空轨道的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
原子或离子称为中心原子或中心离子。能够给出电子对的分子或离子称为配位体简称配体。中心原子与配体之间所形成的化学键称为配位键。可以与过渡金属形成配合物的农药一般含有O、N、S、Cl等原子。农药与金属元素的配合物因其缓释作用、活性时间延长及对哺乳动物毒性降低而受到广泛关注[2]。
国内外对于农药配合物的合成及活性的研究也取得了一定的成果。国内多位学者曾于1997至2001年间合成甲胺磷席夫碱与金属的配合物，其中镍配合物的杀虫活性及经其处理的幼苗成活率有明显提高 [3][11]。国外于1990年曾有报道用二嗪磷、毒死蜱、萎锈灵和氯化铜、氯化钴在原甲酸三乙酯溶剂中于80 ℃反应6小时得到6种新的配合物[13]。国内学者于2011年合成7种稀土小檗碱配合物，并研究了其对农作物病菌的抑菌性及急性毒理性，结果表明这7种配合物是一类广谱、高效、低毒的杀菌剂[12]。
茚虫威C22H17ClF3N3O7（结构如下），分子量527.83，为杜邦公司研制的噁二嗪类
高效杀虫剂，具有独特的作用机理，通过接触和摄食进入昆虫体内，并直接作用于其钠离子通道，不可逆阻断昆虫体内的神经冲动传递，导致害虫运动失调、不能进食、麻痹并最终死亡。目前用于防治各种鳞翅目害虫及小菜蛾、菜青虫等。茚虫威分两种手性异构体，仅S异构体有活性[5]。茚虫威中含有较多的O、N、F、Cl原子可以为形成配合物的配位键提供孤对电子。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 实验仪器
DFⅡ集热式磁力加热搅拌器（江苏金坛市荣华仪器制造有限公司）
Thermo scientific LCQ FLEET 电喷雾质谱仪（美国）
CHNORapid 元素分析仪 (德国)
VECTORTM 22 型傅立叶红外光谱仪（美国）
LAMBDA35型 紫外—可见分光光谱仪（美国）
BM2000生物显微镜
酒精喷灯；烧杯、圆底烧瓶、布式漏斗等玻璃仪器
1．1．2 实验试剂、原料
甲醇(分析纯)、丙酮(分析纯)、CoCl26H2O、NiSO46H2O、CuSO45H2O、ZnSO47H2O、MnCl24H2O、Na2CO3固体、NaOH固体、HClO4
95%茚虫威原药
1．2 实验方法
配合物的合成方法可分为：溶液中取代反应，反位效应，加成和消去反应，热分解合成，氧化还原合成等。本实验采用溶液中取代反应的方法，令农药与金属盐在合适的有机溶剂中加热回流反应。本实验所用金属离子在空气中较稳定，若合成的有机金属化合物对空气敏感，需要在干燥和无氧条件下进行实验，通常在惰性气氛进行[4]。
1．2．1 高氯酸盐制备
为提高金属离子在溶剂中的溶解性和配位活性，本实验采用高氯酸盐来提供中心离子。
①高氯酸铜制备：称取10 g CuSO4固体于100 ml水中，加热并不断搅拌至溶解，称取足量Na2CO3于少量水中，加热搅拌至固体不再溶解。保持CuSO4溶液微热，在不断搅拌下向其中缓慢滴加饱和Na2CO3溶液，观察到气泡冒出，并产生蓝绿色沉淀，至无沉淀生成后继续加热搅拌直至不再产生气泡，抽滤并用少量水洗涤所得固体，固体转移至烧杯中，在不断搅拌下缓慢滴加高氯酸溶液至沉淀完全溶解，微热并搅拌至不再产生气泡，升温浓缩结晶，过滤得固体洗涤、烘干即得Cu2(ClO)46H2O。
②高氯酸锌制备：称取10 g ZnSO4固体于100 ml水中，加热搅拌至溶解，称取足量NaOH于少量水中，加热搅拌至固体不再溶解。在不断搅拌下向ZnSO4溶液中滴加饱和NaOH溶液至不再有沉淀生成，抽滤并用少量水洗涤固体，固体转移至烧杯中，在不断搅拌下缓慢滴加高氯酸溶液至沉淀完全溶解，加热浓缩结晶，过滤得固体洗涤、烘干即得Zn2(ClO)46H2O。
③类似的方法制备Co2(ClO)46H2O、Ni2(ClO)46H2O、Mn2(ClO)46H2O。
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