TCNQ稀土配合物的合成、表征及性能研究

论文摘要

本论文采用标准Schlenk技术在氮气保护下合成了一系列TCNQ（TCNQ =四氰基对苯醌二甲烷）稀土（III）配合物[Ln2（TCNQ）4（H2O）10（EtOH）2][（TCNQ）2]·2H2O [Ln = La （1）, Pr （2）],[Ln2（TCNQ）4（H2O）12][（TCNQ）2]·2H2O·MeOH [Ln = Ce （3）, Nd （4）, Sm （5）] , [Ln2（TCNQ）4（H2O）10][（TCNQ）2]·3H2O [Ln = Gd （6）, Dy （7）]和[Ln（TCNQ）2（H2O）6][（TCNQ）0.5（TCNQ）0.5]·H2O·2MeOH [Ln = Er （8）, Lu （9）]。通过单晶X-射线晶体分析对配合物1-9进行了结构表征。在1-7中,两个TCNQ分子桥联两个Ln（III）离子,另两个TCNQ配体以终端模式配位到两个Ln（III）离子上。在8和9中,两个TCNQ配体以终端模式配位到一个Ln（III）离子上。在1-5中,Ln（III）离子是九配位的,而在6-9中,Ln（III）离子是八配位的。在四丁基六氟磷铵的乙腈溶液中通过循环伏安法研究了1-9的电化学性质。配合物1-8显示了一个可逆一电子氧化和一个可逆或准可逆一电子还原。1-8的氧化和还原的半波氧化还原电位差随着稀土金属的离子半径的减小呈线性降低,显示了镧系收缩规律。在2-300 K温度范围内、500 Oe的场强下研究了2和6-8的变温磁学性质。配合物6的Gd（III）离子间显示了弱的铁磁性相互作用,而在配合物2、7和8中Ln（III）离子间表现为反铁磁性相互作用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 第2章 文献综述
• 2.1 TCNQ 类 Donor-Acceptor 电荷传输盐的研究概况
• 2.2 TCNQ 类金属配合物的研究概况
• 2.2.1 TCNQ 类金属配合物的合成与分类
• 2.2.2 TCNQ 类过渡金属配合物的研究概况
• 2.2.3 TCNQ 类稀土配合物的研究概况
• 2.3 TCNQ 类稀土配合物的应用前景
• 2.4 本章小结
• 第3章 实验部分
• 3.1 实验试剂与测试仪器
• 3.2 水合氯化稀土的制备
• 3.3 TCNQ 的合成
• 3.3.1 乙醇钠的制备
• 3.3.2 2, 5-二乙酯基-1, 4-环己二酮的制备
• 3.3.3 1, 4-环己二酮的制备
• 3.3.4 1, 4-双（二氰甲叉）-环己烷的制备
• 3.3.5 TCNQ 的合成
• 3.3.6 LiTCNQ 的合成
• 3.4 TCNQ 稀土配合物的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （1）的合成'>3.4.1 [La₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （1）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （2）的合成'>3.4.2 [Pr₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （2）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （3）的合成'>3.4.3 [Ce₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （3）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （4）的合成'>3.4.4 [Nd₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （4）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （5）的合成'>3.4.5 [Sm₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （5）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （6）的合成'>3.4.6 [Gd₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （6）的合成
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （7）的合成'>3.4.7 [Dy₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （7）的合成
• 2（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （8）的合成'>3.4.8 [Er（TCNQ）₂（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （8）的合成
• 2（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （9）的合成'>3.4.9 [Lu（TCNQ）₂（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （9）的合成
• 3.5 本章小结
• 第4章 结果与讨论
• 4.1 配体的合成与表征
• 4.1.1 配体的合成
• 4.1.2 配体的红外光谱分析
• 4.1.3 配体的紫外光谱分析
• 4.2 配合物的合成与表征
• 4.2.1 配合物的合成
• 4.2.2 配合物的元素分析
• 4.2.3 配合物的红外光谱分析
• 4.2.4 配合物的紫外光谱分析
• 4.3 配合物的晶体结构描述
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O (Ln = La （1）, Pr （2）的晶体结构'>4.3.1 [Ln₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O (Ln = La （1）, Pr （2）的晶体结构
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （Ln = Ce （3）,Nd （4）, Sm （5））的晶体结构'>4.3.2 [Ln₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₂][（TCNQ）₂]·2H₂O·MeOH （Ln = Ce （3）,Nd （4）, Sm （5））的晶体结构
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O (Ln = Gd （6）, Dy （7）的晶体结构'>4.3.3 [Ln₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O (Ln = Gd （6）, Dy （7）的晶体结构
• 2（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （Ln = Er （8）,Lu （9））的晶体结构'>4.3.4 [Ln（TCNQ）₂（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （Ln = Er （8）,Lu （9））的晶体结构
• 4.4 配合物的热稳定性分析
• 4.5 配合物的电化学性能研究
• 4.6 配合物的磁学性能研究
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （2）'>4.6.1 [Pr₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀（EtOH）₂][（TCNQ）₂]·2H₂O （2）
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （6）'>4.6.2 [Gd₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （6）
• 2（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （7）'>4.6.3 [Dy₂（TCNQ）₄（H₂O）₁₀][（TCNQ）₂]·3H₂O （7）
• 2（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （8）'>4.6.4 [Er（TCNQ）₂（H₂O）₆][（TCNQ）_0.5（TCNQ）_0.5]·H₂O·2MeOH （8）
• 4.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢