草酰胺橋聯(lián)單分子磁體配合物的設(shè)計(jì)及合成.pdf

1、目前，隨著功能配合物合成的不斷發(fā)展，磁性分子材料研究已取得了巨大的進(jìn)步，其優(yōu)越性及廣闊的應(yīng)用前景為世人矚目。多核配合物獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和磁性特點(diǎn)，為分子鐵磁體的設(shè)計(jì)與合成提供了新的途徑。 為了減弱配合物中金屬離子之間反鐵磁自旋交換作用，從而使相轉(zhuǎn)移溫度有一定程度的提高，兩個(gè)順磁性金屬離子間需要間隔一個(gè)或多個(gè)抗磁性原子。同時(shí)，金屬離子周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對金屬離子之間存在的磁交換作用有顯著影響。因此，選擇空間結(jié)構(gòu)合適的、性能優(yōu)良的橋聯(lián)配

2、體是合成高性能磁性配合物的關(guān)鍵。我們在大量文獻(xiàn)工作的基礎(chǔ)上，提出草酰胺是一種非常有效的傳遞磁耦合作用的橋聯(lián)基團(tuán)。 本文設(shè)計(jì)并合成了新型草酰胺橋聯(lián)配體及配合物，并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性質(zhì)研究。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 第一章對草酰胺順式橋聯(lián)單分子磁性配合物進(jìn)行系統(tǒng)論述；提出了本課題的選題思路、實(shí)驗(yàn)方案和創(chuàng)新點(diǎn)。 第二章設(shè)計(jì)并合成兩種草酰胺橋聯(lián)配體：N,N'-二(鄰-羥基-3-甲氧基苯甲基)草酰胺配體(H<,4

3、>L)和N,N'-二(對-羥基-3-甲氧基苯甲基)草酰胺配體(H<,4>L<.B>)。其中，配體H<,4>L具有獨(dú)特的對稱結(jié)構(gòu)：內(nèi)配位位置N<,2>O<,2>(兩個(gè)氮原子來自于草酰胺基，兩個(gè)氧原子來自于苯酚基)；外配位位置O<,2>O<,2>(兩個(gè)氧原子來自于苯酚基，兩個(gè)氧原子來自于苯氧基)；向外配位的橋聯(lián)草酰胺基O原子。通過紅外光譜、元素分析、核磁、熔點(diǎn)測定及晶體結(jié)構(gòu)解析對兩個(gè)配體進(jìn)行了表征。晶體結(jié)構(gòu)研究表明配體H<,4>L為反式橋聯(lián)

4、分子，晶體中存在兩種氫鍵，一種是草酰胺基團(tuán)的O原子與苯環(huán)上的酚羥基形成O-H…O氫鍵[d(O-H…O)=2.832(2)A and O-H…O=121.7°]；另一種是草酰胺基團(tuán)的氨基與苯環(huán)上的酚羥基O原子形成N-H…O氫鍵[d(N-H…O)=3.006(2)A， N-H…O=164.5°]，通過上述兩種氫鍵將配體H<,4>L連接成二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 第三章用稀土氯化物和乙酰丙酮在稀氨水的調(diào)節(jié)下，合成了五種乙酰丙酮稀土配合物L(fēng)n(a

5、cac)<,3>·3H<,2>O(Ln=Pr,Nd,Gd,Er,Ho)。紅外光譜、元素分析、熱重分析等表征結(jié)果文獻(xiàn)值相一致。 第四章我們用配體H4L、醋酸鹽和醇鈉以1：2：4的摩爾比，合成了[Cu<,2>L]<,2>·3H<,2>O、[Co<,2>L]<,2>·3H<,2>O、[Ni<,2>L]<,2>·2H<,2>O和[Zn<,2>L]<,2>·2H<,2>O四種配合物。利用元素分析、紅外光譜及紫外可見光譜等對配合物進(jìn)行了表征

6、，確定配合物的化學(xué)組成，并用TG-DTA，研究配合物的熱分解機(jī)理。 第五章用[Cu<,2>L]<,2>·3H<,2>O、Ln(aeae)<,3>·3H<,2>O和H<,4>L，以摩爾比為1：2：1的條件下，在二甲亞砜(DMSO)溶液中反應(yīng)，設(shè)計(jì)、合成目標(biāo)產(chǎn)物[CuLLn(acac)]<,n>。利用紫外可見光譜法，對該混合溶液的自組裝反應(yīng)過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，說明自組裝過程在進(jìn)行中。但意外結(jié)果是：析出藍(lán)色晶體是Cu(aeac)<,2>