手性金屬簇合物L(fēng)n5Ni6的調(diào)控合成及磁手性研究.pdf

1、磁性和手性一直是物理、化學(xué)以及材料科學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。這是因?yàn)樗鼈儾粌H在理解宏觀量子隧穿效應(yīng)、生命的起源等理論方面具有重要意義，而且在磁制冷材料、信息存儲(chǔ)、不對稱催化、手性拆分等領(lǐng)域也具有重要的實(shí)用價(jià)值。將磁性和手性相結(jié)合，可為多功能材料的開發(fā)提供一種途徑。這種多功能材料不僅同時(shí)具有磁性和手性，更重要的是它可能表現(xiàn)出磁性和手性的交叉效應(yīng)，即磁手征二色性。這種效應(yīng)不僅為生命的起源提供了一種合理的解釋，也為更高級的信息存儲(chǔ)方式提供了研

2、究思路。雖然磁手征效應(yīng)已經(jīng)在稀土配合物、過渡金屬配合物、有機(jī)化合物以及手性納米磁體等體系中發(fā)現(xiàn)，但每個(gè)體系的報(bào)道均屈指可數(shù)。因此，合成具有磁手征二色性的多功能材料對豐富當(dāng)前的研究體系意義深遠(yuǎn)。另外，通過某些手段調(diào)控合成具有類似結(jié)構(gòu)的磁手性材料將有利于磁手征二色性的系統(tǒng)研究?；谝陨媳尘?，我們探索了手性金屬簇合物L(fēng)n5Ni6的合成條件，實(shí)現(xiàn)了系列Ln5Ni6化合物的調(diào)控合成。在此基礎(chǔ)上，我們解析了它們的晶體結(jié)構(gòu)并詳細(xì)研究了它們的磁性、手性

3、以及磁手征二色性。具體內(nèi)容如下:
　　一、Ln5Ni6體系的陰離子調(diào)控合成。以還原型席夫堿N-(2-羥基-3-甲氧基芐基)-L/D-絲氨酸為配體，通過不同陰離子的稀土鹽和鎳鹽組合，調(diào)控合成了Ln5Ni6-Ac(S/R-1～4)、Ln5Ni6-SO4(S/R-5～11)、Ln5Ni6-H2O(S/R-12～15)三個(gè)體系共30顆晶體。這三個(gè)體系具有相同的三明治型金屬框架，這有利于磁構(gòu)關(guān)系以及磁手征二色性的系統(tǒng)研究。
　　二、L

4、n5Ni6體系的pH、溫度調(diào)控合成。在合成Ln5Ni6-Ac以及Ln5Ni6-SO4的基礎(chǔ)上通過調(diào)節(jié)體系的pH，我們實(shí)現(xiàn)了終端配體（醋酸根或硫酸根）從單齒配位到雙齒配位，以及一個(gè)終端配體（醋酸根或硫酸根）被水分子取代的轉(zhuǎn)變。在合成Ln5Ni6-H2O的基礎(chǔ)上通過改變反應(yīng)溫度，得到了八個(gè)一維鏈狀化合物[Ln2Ni2]n(S/R-16～19)。
　　三、磁手性研究。我們詳細(xì)研究了上述化合物的磁學(xué)性質(zhì)、光學(xué)活性以及磁光效應(yīng)。數(shù)據(jù)分析表明