基于氮杂环和羧酸混合配体的金属配合物的合成、结构及性质研究

【摘要】配位化合物的设计和合成以其独特的结构和潜在的应用价值越来越引起人们的关注。本论文选择含氮配体和不同的羧酸配体与金属离子反应,得到了27个未见报道的配合物。使用元素分析,红外光谱X-射线单晶衍射解析了全部晶体结构。并且对部分配合物的热稳定性、荧光性质、N2吸附、磁性进行了研究。主要包括：1.选择吡啶醛缩水合肼配体(bpdb)与“直线型”的羧酸配体(对苯二甲酸,1,4-萘二酸)在水热的条件下与过渡金属离子组装,构筑了7个结构新颖的三维配位聚合物。对它们的结构进行对比后发现,金属离子、配体等因数都对配合物的结构有重要影响。热重测试表明配合物都表现出较好的热稳定性,配合物2和6的荧光测试表明其为bpdb配体π*→τ跃迁荧光峰。5的磁学性质测试表明,Co(Ⅱ)离子之间存在着反铁磁相互作用。5和6的N2吸附测试表明其结构中含有微孔结构。2.采用吡啶醛缩水合肼配体(bpdb)与单羧酸配体(对硝基苯甲酸,乙酸)在常规溶剂挥发法的条件下与过渡金属离子组装,构筑了4个有趣的一维链状配位聚合物,其分别呈现出一维锯齿状,一维双链梯状和一维直线型结构。另外,使用带有一定“拐角结构”的羧酸,和bpdb配体与金属Zn(Ⅱ)离子在水热的条件下组装,得到4个二维双层网状配位聚合物。结构对比发现金属离子对配合物的结构具有重要影响。8,9,10,12和13的荧光测试表明,其为bpdb配体的荧光峰。12和13的热重测试表明其具有较好的热稳定性。13的N2吸附同样也说明其结构中含有微孔结构。3.选择吡啶自由基(NITpPy和NITmPy)和对硝基苯甲酸与稀土离子在溶剂挥发法下组装,成功得到5个一维链状稀土-羧酸配合物。顺磁载体自由基分子位于稀土-羧酸链之间。这类掺杂入顺磁载体自由基分子于稀土-羧酸链状的类似化合物是首例报道。对它们结构研究发现,游离溶剂分子对配合物的结构具有重要影响。我们研究了它们的磁性,Gd(Ⅲ)离子间存在着弱的反铁磁相互作用,另外还深入讨论了它们的磁-结构关系。4.选择对位的吡啶自由基(NITpPy)和甲基苯甲酸配体与过渡金属离子在常规溶剂挥发的条件下,组装得到了5个零维的过渡金属配合物。磁性研究表明自由基和金属离子之间存在着弱的反铁磁性,我们利用自旋极化机理和轨道对称性解释了它们的磁性。另外,当我们把NITpPy换成NITmPy后,得到了2个四自旋paddle-wheel型的双核Cu(Ⅱ)-自山基化合物。我们成功的利用甲基苯甲酸中甲基的空间位阻,使paddle-wheel’‘转动”了起来。同时也测量了它们的变温磁化率,深入研究了它们的磁-结构关系。
【作者】周杰；
【导师】赵琦华；
【作者基本信息】云南大学，无机化学，2014，博士
【关键词】含氮配体；羧酸；配位化合物；晶体结构；磁性；

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