过渡金属配合物的合成及磁学性能的研究

论文摘要

随着配位化学的发展,配位聚合物的结构和磁性受到了人们的广泛关注。为了合成新的结构、揭示新的磁现象,探究分子体系的磁性和结构的关系,本论文利用几种不同的含吡啶环的有机物（4,4’-连吡啶（bpy）,1,3-二（4-吡啶基）丙烷（bpp）,1,10-邻菲罗琳（phen））以及几种不同的羧酸（均三苯甲酸（TMA）,烟酸（nic）,5-硝基间苯二甲酸（NIP）,4,4’-氧二（苯甲酸）（H2oba））作为配体构筑了五种过渡金属有机配合物,测定解析晶体结构,着重研究这类配合物的磁学性能与结构的关系,并对IR、元素分析、粉末衍射等进行初步研究。这五种结构的分子式为：[Co （TMA）3 （bpy）2]n 1、[Ni（NIP）（bpp） （H2O）]n 2、[Mn（oba）（phen）（H2O）]n3、[Ni2（nic）4（H2O）]n4和[Ni2（nic）2-（H2O）4] 5。晶体结构解析表明,配合物1和3是一维线型结构；配合物2是一个三维网状结构。磁性分析表明,在1和2中都存在反铁磁耦合相互作用,而配合物3中存在着铁磁耦合作用。配合物4和配合物5是两个可以循环转换的结构,而且可以通过调节反应条件来控制两种物质之间转换的速度。其中配合物4是一个具有蘑菇状孔道的结构,并且在金属离子之间存在铁磁耦合作用；配合物5是一个零维结构,在金属离子之间存在的是反铁磁耦合作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 一 引言
• 1.1 导言
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 磁性的基本概念
• 1.2.2 物质磁性的分类
• 1.2.3 分子磁性材料热点体系的研究进展
• 1.3 本工作的研究意义
• 二 研究方法和方案
• 2.1 分子设计
• 2.1.1 金属离子的选择
• 2.1.2 桥基（配体）的选择
• 2.2 配位聚合物的合成方法
• 2.2.1 溶液法
• 2.2.2 溶剂热合成法
• 2.2.3 分层扩散法
• 2.3 结构表征
• 2.4 磁性数据的拟和
• 2.4.1 桥联配合物中磁交换作用理论
• 2.4.2 磁性拟合的数学依据
• 2.4.3 磁性拟合数据预处理依据
• 2（4,4'-Bipy）₂]·H₂0]_n的磁性拟合示例'>2.5 配合物[[Co（TMA）₂（4,4'-Bipy）₂]·H₂0]_n的磁性拟合示例
• 2.5.1 拟合的数学模型和拟合参数
• 2.5.2 拟合程序框图与程序清单
• 2.5.3 拟合程序的说明
• 2.5.4 拟合程序的运行
• 2.5.5 拟合结果与讨论
• 三 Co（Ⅱ）与均苯三甲酸和4,4’-联毗啶构筑的配位聚合物的合成及磁学性能的研究
• 概述
• 3.1 仪器与药品
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 药品
• 8H₄O₄）₃（C₁2H₁0N₂）₂]_n1合成与结构测试'>3.2 配合物[Co（C₈H₄O₄）₃（C₁2H₁0N₂）₂]_n1合成与结构测试
• 3.2.1 配合物1的合成
• 3.2.2 配合物1的结构检测
• 3.2.3 配合物1的结构描述
• 3.3 配合物1的磁学性质
• 3.4 小结
• 四 Ni（Ⅱ）与3-硝基间苯二甲酸和1,3-二（4-吡啶基）丙烷构筑的配位聚合物的合成及磁学性能的研究
• 概述
• 4.1 仪器与药品
• 4.1.1 仪器
• 4.1.2 药品
• 4.2 配合物[Ni（NIP）（bpp）（H20）]n2的合成与结构测试
• 4.2.1 配合物2的合成
• 4.2.2 配合物2的结构检测
• 4.2.3 配合物2的结构描述
• 4.3 配合物2的磁学性质
• 4.4 小结
• 五 Mn（Ⅱ）与4,4’-氧二（苯甲酸）和邻菲罗啉构筑的配位聚合物的合成及磁学性能的研究
• 概述
• 5.1 仪器与药品
• 5.1.1 仪器
• 5.1.2 药品
• 2O）]_n3合成与结构测试'>5.2 配合物[Mn（oba）（phen）（H₂O）]_n3合成与结构测试
• 5.2.1 配合物3的合成
• 5.2.2 配合物3的结构检测
• 5.2.3 配合物3的结构描述
• 5.3 配合物3的磁学性质
• 5.4 小结
• 2（nic）₄（H₂O）]_n4和[Ni（nic）₂（H₂O）₄]5的可逆转换以及磁学性能的变化'>六 配合物[Ni₂（nic）₄（H₂O）]_n4和[Ni（nic）₂（H₂O）₄]5的可逆转换以及磁学性能的变化
• 概述
• 6.1 仪器与药品
• 6.1.1 仪器
• 6.1.2 药品
• 6.2 配合物4的合成与结构测试
• 6.2.1 配合物4的合成
• 6.2.2 配合物4的结构检测
• 6.2.3 配合物4的结构描述
• 6.3 配合物4和5结构的转化以及描述
• 6.3.1 配合物4到配合物5的转换
• 6.3.2 配合物5的结构描述
• 6.3.3 配合物5到配合物4的互相转化
• 6.3.4 配合物4和5的热重分析
• 6.4 磁学性能的分析
• 6.4.1 配合物4的磁学性质
• 6.4.2 配合物5的磁学性质
• 6.5 小结
• 七 总结
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况