| 题名 | 以稠环羧酸为配体的分子基磁功能材料的设计合成及性能研究 |
| 作者 | 陈兰芬 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 导师 | 张杰 |
| 关键词 | 稠环羧酸 过渡金属 配合物 磁性 晶体结构 自组装 |
| 其他题名 | The designs, syntheses and properties of molecular-based magnetic functional materials constructed from carboxylate ligands containing condensed aromatic rings |
| 中文摘要 | 设计和合成具有特定结构和物理性能的分子材料近年来己为化学家、物理学家以及生物学家非常重视的新兴科学领域。以金属-有机配合物为结构单元的磁性材料由于具有体积小、相对密度轻、结构多样化的特点，可同时复合磁、光、电等特殊性能而成为研究的热点课题。本论文以不同结构的稠环狡酸为有机配体：以-蔡乙酸（AA）、日-蔡氧乙酸（oA）、3-目引嵘乙酸（HIAA）、3-［l引睐丙酸（HIPA）和l，4，5，8-蔡四甲酸（H4NTC）五种配体，通过界面扩散、溶液慢挥发及中温水热等方法，分别和具有顺磁中心的第一过渡系金属离子组装合成了-二个结构新颖的配合物，利用红外光潜、元素分析、X-射线单晶衍射、热重分析、电子顺磁共振波谱及磁化率测定等手段对材料的结构及性能进行了研究。目前的工作具有如下特色之处：（1）HNAA配体与Ctl（1I）离子进行组装·得到中心对称的双核配合物，［cuZ（NAA）4（ DMso）21·ZHNAA·ZDMso（1）。配合物中cLC：l之间形成了较强的金属键，并且通过大共扼配体间的伦兀堆积作用形成一维拓展结构。（2）利用HNOA配体与金属离子进行组装，得到两个超分子化合物［Cu（NOA）2（Py）2（HZo）］（2）和［Cu（NOA）2（2，2，-bipy）2（H20）］·HZo（3）。组装中发现该系列化合物的配位水易于与狡基氧形成氢键，从而形成具有拓展结构的超分子链。共辘型辅助配体的引入提供了协兀相互作用，使得-维链进一步拓展为二维层状结构。（3）利用HIAA配体与金属离子进行组装，并引入辅助配体，得到两个超分子化合物［CuZ（I从）4（DMso）2］·HZO（4）不L．［CuZ（IAA）4（Py）4］（5）。与HNAA及HNoA配体不同，尽管HIAA配体中存在大共辘的叫味基团，但体系中无牛7r相互作用，双核配合物单元通过涉及N-H基团的氢键作用形成二维及二维超分子网络。（4）利用HIPA配体与金属离子进行组装，并引入辅助配体，得到两个超分子化合物［CuZ（IPA）4（Py）4］·4HZO（6）和｛［Co（IPA）2（4，4，-bipy）20）2］·HZo｝n（7）。该系列化合物进一步表明尽管叫嵘环具有完美的平面构型，但体系中不存在牛兀相互作用，金属配合物主要通过N-H基团的氢键作用形成超分子骨架。磁性研究表明金属离子之间具有反铁磁相互作用，6的顺磁共振潜表明它在结构上是具有各向异性的双核配合物。（5）利用大共扼多齿H4NTC配体与金属离子进行组装，并引入辅助配体，得到五个超分子化合物［CllZ（4，4，-bipy）（NTC）2（HZo）2］n（8）；INiZ（NTC）（HZO）1。］·7HZO（9）；［CoZ（NTC）（Im）6（H20）41·ZHZO（10）；MnZ（NTC）（phen）2（HZO）6］·ZPy·ZHZO（11）；［MnZ（N TC）（H 20）2］n（12）。研究证实H4NTC配体对温度敏感，高温时易脱水形成酸醉。在中温水热条件下，我们成功控制H4NTC配体在参与金属配位的同时部分脱水形成具有共扼结构的环醉。该配体和4，4’-biPy构成-维交替链结构，并通过7r-兀相互作用形成新颖的具有-维孔道（12．5x8．5）的三维网络结构。该化合物为从-维到二维孔洞材料的构建提供了新模型。磁性研究表明配合物8中金属离子之间具有铁磁和反铁磁相互交替的作用。配合物9-n是通过H4NTC配体连接形成的双金属的化合物，结构中均含有丰富的配位HZO和游离HZO，因而氢键作用尤为显著。10和11中不仅有氢键作用，由于共辘性辅助配体的引入，均具有较强的7t-兀相互作用，10的结构单元拓展为二维层，n则形成了三维的网络结构。配合物12是第一例内-水桥-二协2-羧酸-O，O，）桥联的Mnll的配位聚合物，也是首例由H4NTc配体桥连的配位聚合物。该配合物中无限的-维链作为次级结构单元（SBU）通过1，4，5，8-茶四甲酸阴离子（NTC）的蔡环连接形成具有两种开放孔道的三维网络结构（9 ．998*4．483?；8．566x 5．540?），并且这两种孔道中没有填充客体分子。这种由金属竣酸聚合链作为次级结构单元构成孔夕同材料为构建具有高稳定性结构和合适的孔洞体积的开放骨架提供了另一新的结构模，牲。磁性研究表明金属离子之间具有反铁磁相互作用并存在-维反铁磁序。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-07 |
| 页码 | 114 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7154]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈兰芬. 以稠环羧酸为配体的分子基磁功能材料的设计合成及性能研究[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2005. |
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