基于吡啶鎓配体的低维类卤素—羧酸混配配合物的合成、结构和性质

论文摘要

磁性材料的研究是目前配位化学的热点之一。设计合成类卤素配体和羧酸类配体共同参与配位的混桥配位聚合物,可以获得在磁学性质上具有一定的新颖性的配合物,从而为设计合成单链磁体提供一个可能的途径。本文以类卤素离子N3-为无机离子桥联配体（传递短程磁交换）,选择吡啶绘类羧酸配体为有机辅助配体,构筑了一系列低维配合物,并对它们进行了结构测定以及红外、元素分析和磁性表征。主要内容如下：1.N-羧甲基吡啶鎓类有机配体的合成。本文合成了五个两性单羧酸吡啶配体N.羧甲基吡啶（L1）、3-甲基-N-羧甲基吡啶（L2）、4-甲基-N-羧甲基吡啶（L3）、3-氨基-N-羧甲基吡啶（L4）和N-苯甲基-4-羧基吡啶（L5）,并对其进行了红外和核磁表征。2.叠氮-羧基混桥的MnⅡ、CoⅡ、NiⅡ配合物的合成及表征。本文以叠氮为主配体,吡啶鎓类羧酸配体系列为辅助配体合成了11个配位聚合物（化合物1-11）,并在结构表征的基础上对Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的部分配合物进行了磁性分析。（1）配合物1是基于配体L1的一维Mn（Ⅱ）配位聚合物,在该结构中有着两种晶体学锰离子,均为六配位八面体构型,Mnl与两个叠氮离子,两个羧酸根和两个水分子相连,Mn2与四个叠氮离子和两个羧酸根相连,金属间的连接桥是（N3）（COO）二重混桥。（2）配合物2-11均为同构或同晶的叠氮-羧酸混桥Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）一维配位聚合物。金属离子由三重桥连接形成一维均匀链,该三重桥包含双EO-叠氮桥和单个顺-顺（syn-syn）羧基桥,大部分配合物的链间存在弱的氢键作用。（3）对上述的部分配合物进行磁性表征,结果表明Mn（Ⅱ）配合物均表现出反铁磁相互作用,Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的配合物均表现出铁磁相互作用,其中配合物6还表现出了变磁体的性质。3.羧基-硫氰酸根混配配合物的合成及表征。配合物12和13是两个羧基-硫氰酸根混配配合物,均为零维结构,零维单元之间存在氢键,将金属单元连成了二维网层。这样的结果说明了硫氰酸根不易于成桥,不利于形成高维结构。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目彔
• 前言
• 第一节 选题背景与选题意义
• 一、磁性的重要概念
• 二、金属配合物分子磁性材料
• 三、叠氮-羧基混桥配合物的构筑和磁性研究
• 第二节 本论文的研究思路与主要内容
• 第一章 叠氮羧基混桥锰（Ⅱ）配合物的合成及表征
• 第一节 N-羧甲基吡啶鎓类有机配体的合成
• 第二节 羧基-叠氮混桥Mn（Ⅱ）配合物的合成
• 第三节 羧基-叠氮混桥Mn（Ⅱ）配合物的结构和性质研究
• 章末小结
• 第二章 叠氮羧基混桥钴（Ⅱ）配合物的合成及表征
• 第一节 羧基-叠氮混桥Co（Ⅱ）配合物的合成
• 第二节 羧基-叠氮混桥Co（Ⅱ）配合物的结构和性质研究
• 章末小结
• 第三章 叠氮羧基混桥镍（Ⅱ）配合物的合成及表征
• 第一节 羧基-叠氮Ni（Ⅱ）配合物合成
• 第二节 羧基-叠氮Ni（Ⅱ）配合物的结构分析
• 第三节 羧基-叠氮Ni（Ⅱ）配合物的磁性分析
• 章末小结
• 第四章 羧基-硫氰酸根混配配合物的合成及表征
• 第一节 羧基-硫氰酸根混配配合物的合成
• 第二节 羧基-硫氰酸根混配配合物的结构分析
• 章末小结
• 总结
• 附录Ⅰ 试剂与仪器
• 附录Ⅱ 硕士期间科研成果
• 参考文献
• 致谢