4.4.2 水分对酯化反应的影响 22

5目标产物结构表征 23

6结论 24

致谢 25

参考文献 26

附录 28

1绪论

1.1 联吡啶化合物简介

吡啶环类化合物，在自然界中的普遍存在， [1] 2,2'-联吡啶及其衍生物这类吡啶杂环化合物，由于其本身结构的特异性，使得其具有独特的金属螯合能力，与金属离子形成稳定金属配位体，同时其与镧系的金属元素结合时，形成的金属配位体具有优异的光学物理性能。[2]在医药和农药的研究发展中，含氮杂环化合物由于具有优异的生物相容性，高度的专一靶向性，以及良好的环境相容性，使得在农药和医药的创新及制备上广阔的发展空间。 [3]由于大多数生物体内生物碱（如嘌呤、嘧啶等）结构就是含氮的杂环，使得某些联吡啶化合物能催化核酸的断裂；其特异性的结构特点，使得其成为了太阳能电池的光敏化染料的重要材料等。

1.2 联吡啶类化合物应用研究背景

1.2.1 联吡啶类化合物在金属有机框架中研究进展

近年来，有机分子配体因其具有配位点多，即多种配位元素和可调的配位骨架结构；溶解性好，即通过引入不同极性支链来修饰配体，来调整配体在不同环境中的溶解度；种类繁多等优异特征，引起了国内外广泛研究者的关注。 [4]金属有机框架（MOFs）这种化合物由有机配体与无机金属离子进行自组装，形成一种网格结构晶态多孔性材料，MOFs 这种独特的化合结构优异的立体构架，使得在物理和化合方面表现出独特的性质，比如具有可设计性的孔洞大小以及引入具有光催化活性的金属离子。[5]采用金属有机框架化合物制备出的新型多孔材料，与分子筛等传统的多孔材料相比，其表现出无可比拟的多孔性优势，在孔径方面，其涵盖了从微孔（<2nm）到介孔（2~50nm）两种尺度范围。并且金属有机框架化合物制备出的多孔性材料还具有孔道结构的规则性，多重的骨架结构和孔道形状的可调控性，以及极高的孔隙率和比表面积，这是传统的多孔材料很难达到的。[6]对于具有光催化活性的，钌和铼的联吡啶有机配体，能将CO2还原成甲酸，并且催化活性很高，如图1-1，MOFs在催化方面，还具有很多应用方向，比如利用太阳能高效催化H2O分解制备绿色的H2能源，某些特定化学反应的高效催化剂等等。[7]

二联吡啶羧酸类配体含有氮原子和氧原子（其分子轨道上都具有为成对的孤对电子），其具有多个潜在的配位点，能够产生多种样式的配位模式，同时，这类配体含有羧基，通过电离和结合H+，表现出不同的脱质子能力，使得这类二联吡啶羧酸配体可以通过调节不同环境下pH值来影响其配体的脱质子程度，从而构筑不同结构的配合物，如图1-2。在研究金属有机框架材料的过程中，双齿配体分在形成配合物的网络时，由于其具有两个配位点的有机官能团，能使之形成稳定性较好的螯合物。[4]

图1-1 光催化CO2还原的联吡啶配体                    图1-2 羧酸类配体

1.2.2 联吡啶类化合物在光敏化染料太阳能电池中研究进展

染料敏化太阳能电池（DSSC）作为一种新式电池，具有重量轻，成本低，安全环保，工业技术简单等优点，成为传统光伏电池的替代品，其通过利用纳米半导体材料和染料敏化剂，模仿光合作用工作原理，并将太阳能转化为电能，[8]光敏染料是DSSC光电能量转换的关键材料，在已经报道过的光敏染料中，以钙钛矿和联吡啶钌光敏染料光伏性能较高。[9]而对这一应用最有效和最稳定的染料是钌（Ru）多吡啶配合物，几种新型的钌多吡啶配合物的光敏染料如图1-3、1-4，其中由于钙钛矿化学稳定性很差、工作寿命较短，成为研究开发应用的瓶颈。[7,8]