题名芳香多羧酸分子磁性配合物的设计合成、结构解析与性能研究
作者黄有桂
学位类别博士
答辩日期2008-06-06
授予单位中国科学院福建物质结构研究所
授予地点福建物质结构研究所
导师洪茂椿
关键词芳香多羧酸 分子磁体 自旋倾斜 自旋翻转 单链磁体 多孔磁体
其他题名Syntheses, Crystal Structures and Properties of Molecule Baded Magnet Based upon Aryl Polycarboxylic Acid
学位专业无机化学
中文摘要由于分子磁体在信息存储和磁感应器方面的应用前景,分子磁性配合物的设计、合成已成为当今化学与材料领域研究的前沿。分子配合物是由金属离子与配体的配位键驱动形成的,因此有机配体对配合物的结构起着决定性作用。芳香多羧酸配体由于其丰富的配位模式,能够有效的将顺磁性的金属离子连接在一起, 并且可以通过调控反应体系的条件来调节配合物的结构,从而调控其磁性。因此,本论文有目的的选择了配体:2,4吡啶二羧酸(H22,4-pydc)、2,5吡啶二羧酸(H22,5-pydc)、2,6吡啶二羧酸(H22,6-pydc)、1,3苯乙酸(H21,3-pda)、1,4,5,8萘四酸(H4NTC),并设计合成了配体2,2',6,6'-联苯四甲酸(H4BPTC)。通过改变反应条件,合成了20个新的金属有机分子配合物:[Ni(2,4-pydc)(H2O)2]n (1)、[Ni2(pydc)2(H2O)5]n (2)、[Co2(NTC)(H2O)10]n•7nH2O (3)、[CoK2(1,3-pda)2]n (4)、[Co2(BPTC)(H2O)6]n•11nH2O (5)、 [Dy2(2,6-pydc)3(H2O)4]n•6nH2O (6)、[Sm2(2,6-pydc)3(H2O)6]n•2nH2O (7)、[La2(2,5-pydc)3(H2O)2]n (8)、[La(2,5-pydc)(2,5-Hpydc)(H2O)2]n•nH2O (9)、[Yb2(1,3-pda)3(H2O)]n•nH2O (10)、[Ln3(µ-OH)4(2,5-pydc)(2,5-Hpydc)3(H2O)4]n(11)、[Ln2Co2(2,5-pydc)6(H2O)4]n•2nH2O (12) (Ln = Tb (12a), Dy (12b))、[Tb2Co2(2,5-pydc)6(H2O)4]n•3nH2O (13)、[Tb2Co2(2,5-pydc)6(H2O)9]n•4nH2O (14)、[LaCo(2,5-pydc)3(H2O)2]n•2nH2O (15)、[EuCo(pydc)3(H2O)3]n•2nH2O (16)、[Co3(2,4-pydc)2(µ3-OH)2]n•5nH2O (17)、[Co3(2,4-pydc)2(µ3-OH)2(H2O)]n•7nH2O (18)、[Nd(2,5-pydc)(Ac)(H2O)]n•2nH2O (19)、[Co5(HBPTC)2(µ2-OH)4(H2O)4]n•10nH2O (20)。值得一提的是,在钴粉与H4BPTC的反应体系中,以水为溶剂,在不加乙醇的情况下,得到化合物5,而当在反应体系中加入少量乙醇,得到化合物20,说明少量的乙醇在该反应体系中可以诱导化合物20的生成。 系统地研究了以上化合物的结构,以及光、磁、吸附等性能,探讨了结构和性能之间的关系。特别有意思的是,我们合成了一个含金属配体[Co(2,5-Hpydc)3]·3H2O,该配体具有很好的分隔能力,将它与稀土离子进行反应,通过改变反应条件,得到了具有被很好分离的羧基桥联的稀土链的化合物12,该化合物表现出了有趣的类似单链磁体的磁行为。另外,采用建构基于零维(0D)簇或一维(1D)链的多孔磁体的策略,通过选择合适的配体,得到了四个多孔磁体,有些磁体表现出了有趣的自旋倾斜与自旋翻转共存的磁行为。 实验结果表明:芳香多羧酸与金属离子的自组装是建构分子磁性配合物的有效途径;并且通过调节反应体系的条件,可以调控配合物的结构,从而达到调控其磁性的目的。
语种中文
公开日期2013-05-09
页码202
内容类型学位论文
源URL[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7510]  
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
黄有桂. 芳香多羧酸分子磁性配合物的设计合成、结构解析与性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2008.
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