● 摘要
铷、铯作为分散的重稀有碱金属元素，国内外对其研究较少。目前，已知的铷、铯的化合物主要为简单的无机化合物和少数有机羧酸盐等。近年来，随着科学技术的不断发展，对铷、铯性质和应用的研究逐渐得到越来越广泛的关注。随着人们对铷、铯的应用、生理功能和健康效应的了解，人们开始认识到的铷、铯及其配合物的重要性。由于配合物的性质、用途与其结构有着密切的关系，合成新的铷、铯配合物并分析其晶体结构具有重要意义。论文的第一部分对铷和铯的分离分析方法、应用、生理功能及配位作用的研究进展进行了综述。
本论文第二部分选用酸性有机配体，主要通过酸碱反应合成了10种铷和铯的新配合物并培养了其单晶。这些配合物分别是二水对硝基苯甲酸铷、二水对硝基苯甲酸铯、3,5-二硝基苯甲酸氢铷、二水对苯二甲酸铷、一水2,4-二羟基苯甲酸铷、邻氨基苯甲酸氢铷、二水没食子酸铯、5-硝基吡啶-2-醇铯、二水5-硝基吡啶-2-醇铷和大环冠醚配合物[Cs(DB24C8)][CuBr2]。通过有机元素分析、红外光谱和拉曼光谱对所合成的化合物进行了物理化学表征，并用单晶X-射线衍射分析法确定了晶体结构。晶体结构分析表明铷、铯离子没有固定的配位数，金属离子与配位原子之间的键长范围、金属离子的配位数、配位多面体的形状都随着配体的改变而改变。所合成配合物多具有夹心层状结构。层状结构的排列主要受空间位阻效应和静电引力的控制，芳香堆积和分子间氢键加强了分子结构的稳定性。
本论文第三部分选用具有酸性活泼氢的三唑、四唑作为配体合成了二水合苯并三氮唑氢铷、1-甲基-1H-1,2,3,4-四氮唑-5-硫醇氢铯、5-氨基四氮唑铷和5-苯基四氮唑铷并培养了其单晶。由于唑类的碱金属配合物研究较少，数量极为有限，相关数据缺乏。为了方便比较，我们合成了二水合苯并三氮唑氢钾、三水合1-甲基-1H-1,2,3,4-四氮唑-5-硫醇钠、1-甲基-1H-1,2,3,4-四氮唑-5-硫醇钾。通过有机元素分析、红外光谱、拉曼光谱对这7个单晶进行了物理化学表征，并通过单晶X-射线衍射分析法确定了晶体结构。通过对比发现，钠离子通常具有规则的配位数和配位几何，钾离子的配位方式趋于变化，而铷、铯离子的配位方式趋于多变，没有固定的配位几何和配位数。随着金属离子半径的增加，配位数基本是趋于增加的。
此外，我们对晶体结构进行了拓扑分析发现了由μ3-和μ4-桥连的供体原子和特定结构的配体构建的梯状结构、44拓扑层状结构和两种类型的63拓扑结构和少见的4346拓扑层状结构。
本论文选用弱酸性有机配体合成了铷、铯和少量钠、钾配合物总计17个，并培养了单晶，对单晶进行了红外和拉曼光谱和单晶X-射线衍射分析，确定了晶体结构，并进行了拓扑结构分析。
关键词： 铷 铯 合成 表征 晶体结构 拓扑
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