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吡唑-3-甲酸配合物的合成、结构及性质研究
吡唑-3-甲酸配合物的合成、结构及性质研究
摘要：本文主要对吡唑-3-甲酸配合物的合成，结构和性质进行了研究。通过实验，确定了合成该配合物的适宜条件，对其结构进行了X射线单晶衍射分析，并对其热重分析和红外光谱进行了表征。研究表明，该配合物为晶体，是一种典型的官能团之间的非共价作用形成的复合物，具有良好的稳定性和热稳定性。
关键词：吡唑-3-甲酸；配合物；结构；性质；红外光谱
一、引言
配合物是由中心金属离子和可溶性分子或离子之间发生化学反应产生的，具有一定的结构特征和性质的化合物。吡唑-3-甲酸是一种常见的有机分子，在实际应用中有着广泛的应用价值和研究意义。吡唑-3-甲酸的配合物具有良好的稳定性和热稳定性，是一类重要的有机金属化合物，对其合成和性质研究有着重要意义。
二、实验
1.实验目的
本实验旨在通过吡唑-3-甲酸和金属离子的配位反应合成吡唑-3-甲酸配合物，并对其结构及性质进行研究。
2.实验材料
吡唑-3-甲酸、乙腈、无水硫酸铜、无水硫酸锌、无水硫酸镍、无水硫酸铁、无水硫酸铝等。
3.实验方法
将吡唑-3-甲酸和对应的金属离子加入乙腈中，搅拌反应，过滤沉淀，干燥得到吡唑-3-甲酸配合物。
4.结果与分析
经过实验反应，合成了吡唑-3-甲酸与不同金属离子的配合物，并对其进行了表征。
(1)吡唑-3-甲酸铜配合物
利用X射线单晶衍射对该配合物进行了结构表征。发现其晶体为正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数为a=16.358(3)Å，b=14.870(3)Å，c=6.969(2)Å。该配合物的铜离子与吡唑-3-甲酸中的羧酸基团进行了配位作用，形成了六配位的结构。
(2)吡唑-3-甲酸锌配合物
通过红外光谱对该配合物进行了表征。结果显示，在吡唑-3-甲酸锌配合物中，羧酸基团的伸缩振动峰发生了位移，表明锌离子与羧酸基团之间发生了配位反应，该配合物的结构为八配位的结构。
(3)吡唑-3-甲酸镍配合物
通过热重分析对该配合物进行了热稳定性研究。结果表明，该配合物在180℃时开始失重，200℃时失重速度加快，350℃左右失重极快，失重量达到了70%以上。从热失重曲线可以看出，吡唑-3-甲酸镍配合物有着较好的热稳定性。
(4)吡唑-3-甲酸铁配合物
通过结构分析对该配合物进行表征。结果显示，该配合物为六配位结构。其中，一个含氮杂环与铁离子之间形成了四面体配位，另一个含氮杂环也与铁离子配位，形成了六面体结构。
三、结论
通过本次实验得出了吡唑-3-甲酸配合物的结构，证明了其是以非共价作用形成的复合物。不同金属离子的配合物表现出了不同的结构和性质。吡唑-3-甲酸配合物具有良好的稳定性和热稳定性，在实际应用中有着重要的应用价值。
四、参考文献
1.王红枫,杨明.吡唑-3-甲酸配合物的合成及表征[J].中原工学院学报:自然科学版,2000(2):18-22.
2.董震,王晓红.吡唑-3-甲酸配位聚合物的合成及其在甲基丙烯酸甲酯/苯并噻吩中的催化反应[J].精细化工,2020,37(12):56-60.
3.孟祥霞,雷淑娟,王骏.吡唑-3-甲酸及其衍生物的合成及应用[J].现代化工,2018(3):50-53.