具有自旋转变行为的氰桥Fe8和FeCo配合物的合成与表征

具有自旋转变行为的氰桥Fe8和FeCo配合物的合成与表征

论文摘要

自1996年发现首个具有金属-金属间电荷转移现象的普鲁士蓝类似物K0.14Co[Fe(CN)6]0.71·4.93H2O开始,有关氰桥联的新型分子磁材料得到了广泛研究。科学家之所以对此充满兴趣,是因为这些新型材料在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用前景。本文主要研究了具有自旋交叉行为(氰桥立方FeⅡ8)和分子内电荷转移行为(氰桥Fe-Co双核)的两类具有自旋转变特性的配合物。目前已经报道的具有自旋交叉特性的亚铁(FeⅡ)配合物数量众多,包括单核、多核、一维链状、三维多孔等。本文前言部分主要综述了FeⅡ自旋交叉配合物和氰桥Fe-Co双核电荷转移配合物的近期研究进展,以及选题的目的和意义。本文报道了具有自旋交叉行为的系列氰桥立方FeⅡ8配合物的合成以及磁学性质的研究。通过单晶X-射线衍射仪测定该系列配合物的晶体结构,并利用红外光谱和磁测量仪器(SQUID)对配合物进行表征。合成的配合物包括:A+c[Ph4P][(MeTp)4FeⅡ8(CN)12(Tpp)4]·(PF6)2·12DMF-4H2O(A=Na,K,Rb,Cs); A+c[Ph4P][(MeTp)4FeⅡ8(CN)12(Tpp)4]·(ClO4)2·12DMF-4H2O(A=Na,K,Rb,Cs),其中Ph4P=四苯基鳞离子,MeTp=三(1-吡唑基)甲基硼酸根离子,Tpp=三(2-吡啶基)膦;A+c[Ph4P][(pzTp)4FeⅡ8(CN)12(Tpp)4]·(PF6)2·12DMF·4H2O(A=Na,K, Rb,Cs)及Cs+c[Ph4P][(pzTp)4FeⅡ8(CN)12(Tpp)4]·(ClO4)2·12DMF·4H2O,其中pzTp=四(1-吡唑基)硼酸根离子。晶体结构研究表明该系列Fe¨8化合物均为氰桥立方结构;磁学数据显示这些配合物均具有自旋交叉的性质;但在低温状态下,都残留了一部分高自旋FeⅡ离子,可能是由于Na+, K+, Rb+, Cs+的存在阻碍了配合物发生完全的自旋转变。同时还报道了氰桥双核Fe-Co配合物[(Tp)Fe(CN)3Co(PY5Me2)](OTf)·2DMF的磁学性质。通过红外光谱、变温固体反射光谱和SQUID对该配合物进行表征,发现其具有分子内电荷转移的行为,即随着温度的变化发生了由FeⅢLs-CN-CoⅡHS到FeⅡLS-CN-CoⅢLS的过程。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 本篇论文的创新点
  • 第一章 绪论
  • Ⅱ配合物的研究进展'>1.1 具有自旋交叉行为的Fe配合物的研究进展
  • Ⅱ单核配合物研究介绍'>1.1.1 Fe单核配合物研究介绍
  • Ⅱ双核核配合物研究介绍'>1.1.2 Fe双核核配合物研究介绍
  • Ⅱ四核配合物研究介绍'>1.1.3 Fe四核配合物研究介绍
  • Ⅱ五核配合物的研究介绍'>1.1.4 Fe五核配合物的研究介绍
  • Ⅱ一维链状配合物研究介绍'>1.1.5 Fe一维链状配合物研究介绍
  • Ⅱ三维多孔配合物研究介绍'>1.1.6 Fe三维多孔配合物研究介绍
  • 1.2 最新报道的Fe-Co双核配合物的结构和性质
  • 1.3 选题的目的和意义
  • 第二章 铁三氰构筑模块的合成与表征
  • 2.1 实验部分
  • 2.1.1 实验试剂
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.2 配体的合成
  • 3的合成'>2.2.1 甲基硼氢化锂LiMeBH3的合成
  • 2.2.2 三(1-吡唑基)甲基硼化锂(LiMeTp)的合成
  • Me3)的合成'>2.2.3 三(4-甲基-1-吡唑基)硼氢化钾(KTpMe3)的合成
  • Me4)的合成'>2.2.4 四(4-甲基-1-吡唑基)硼氢化钾(KpzTpMe4)的合成
  • 2.2.5 三(1-吡唑基)硼氢化钾(KTp)的合成
  • 2.2.6 四(1-吡唑基)硼化钾(KpzTp)的合成
  • 2.2.7 三苯基膦(Tpp)的合成
  • 2.3 铁三氰构筑模块的合成
  • 4P]2[(MeTp)Fe(CN)3)的合成'>2.3.1 [Ph4P]2[(MeTp)Fe(CN)3)的合成
  • 4P]2[(pzTpMe4)Fe(CN)3]的合成'>2.3.2 [Ph4P]2[(pzTpMe4)Fe(CN)3]的合成
  • 4P]2[(Tp)Fe(CN)3]的合成'>2.3.3 [Ph4P]2[(Tp)Fe(CN)3]的合成
  • 4P]2[(pzTp)Fe(CN)3]的合成'>2.3.4 [Ph4P]2[(pzTp)Fe(CN)3]的合成
  • 4][(MeTp)Fe(CN)3]的合成'>2.3.5 [NBu4][(MeTp)Fe(CN)3]的合成
  • 4][(Tp)Fe](CN)3]的合成'>2.3.6 [NBu4][(Tp)Fe](CN)3]的合成
  • 2.4 结果与讨论
  • 8配合物的合成与表征'>第三章 氰桥Fe8配合物的合成与表征
  • 8配合物的合成'>3.1 氰桥Fe8配合物的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(2)的合成'>3.1.1 配合物Cs+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(2)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(3)的合成'>3.1.2 配合物Rb+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(3)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(4)的合成'>3.1.3 配合物K+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(4)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(5)的合成'>3.1.4 配合物Na+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(5)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(6)的合成'>3.1.5 配合物Cs+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(6)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(7)的合成'>3.1.6 配合物Rb+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(7)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(8)的合成'>3.1.7 配合物K+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(8)的合成
  • +(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(9)的合成'>3.1.8 配合物Na+(?)[Ph4P][(MeTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(ClO42·12DMF·4H2O(9)的合成
  • +(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(10)的合成'>3.1.9 配合物Cs+(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(10)的合成
  • +(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(11)合成'>3.1.10 配合物Rb+(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(11)合成
  • +(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(12)的合成'>3.1.11 配合物K+(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(12)的合成
  • +(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(13)合成'>3.1.12 配合物Na+(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(13)合成
  • +(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(14)的合成'>3.1.13 配合物Cs+(?)[Ph4P][(pzTp)4Fe8(CN)12(Tpp)4]·(PF62·12DMF·4H2O(14)的合成
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 配合物的晶体数据
  • 3.2.2 配合物的自旋交叉性质分析
  • 第四章 Fe-Co配合物的合成表征
  • 4.1 Fe-Co配合物15的合成与性质测试
  • 4.1.1 配合物15的合成
  • 4.1.2 配合物15的性质测试
  • 4.2 配合物15a的合成与表征
  • 4.2.1 配合物15a合成
  • 4.2.2 配合物15a的性质测试
  • 第五章 小结和展望
  • 5.1 小结
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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