功能配合物的探索合成与磁场对结构的影响研究

论文摘要

分子基材料,特别是配合物型分子基材料,由于其结构多样和在催化、光、电、磁等方面都具有潜在的应用前景,在近年来材料科学的研究中已成为非常受重视的新兴科学领域。目前分子基磁体大都是通过自组装反应合成得到的,自组装反应大多取决于内驱动力,人为很难控制。而磁场作为一种外动力,已经证明能够被用来作为自组装的动力,用来控制排列和自组装的反应,得到有序材料,甚至能对产物进行选择性的合成。所以,我们认为在分子磁体的自组装过程中引入外加磁场则有可能对这些有顺磁性离子参与的超分子自组装反应产生一定的影响,甚至控制这些自组装反应方向,增强分子磁体的磁交换作用和改善磁性能等。此外,配合物型分子基材料具有结构多样性的特点,易于用化学方法在分子水平上对其进行修饰和剪裁而提高或改变其磁性能,这种分子水平上的剪裁和修饰也可以得到多功能性的分子材料。论文详细内容归纳如下:1.成功地观测到磁场对分子磁体的结晶行为的影响。实验结果清楚地显示,磁场下合成的分子磁体分子间的磁相互作用明显增强,自旋倾斜角度显著减小,进而引起磁有序温度、剩余磁矩、矫顽场等各项性质的改变。这些结果说明外加磁场能有效影响自旋离子的取向,促进自旋有序状态的生成。2.叠氮离子N3-因其丰富的桥联模式和有效的磁传递性在配合物的构筑中得到广泛应用。利用salophen有机辅助配体合成了一个多核叠氮化合物。单晶结构解析表明,三核簇内包含EO叠氮桥联和叠氮端基配位两种配位方式,三核簇之间通过氢键和π-π作用构成超分子网络。3.选取四氮唑作为配体,通过控制水热条件,合成出微孔三维配位聚合物晶体。结构测试表明其具有穿插的金刚石结构。还进行了详细的性质表征,包括元素分析,红外,热分析等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 前言
• 1.1 分子基磁性材料
• 1.1.1 分子磁体的概念及特点
• 1.1.2 分子磁体的分类
• 1.1.3 分子磁性中的物理基础
• 1.1.4 分子基磁性材料的设计
• 1.2 微孔金属—有机配位聚合物
• 1.3 磁场下的化学反应与材料合成
• 1.3.1 磁场可以影响溶液的结晶过程
• 1.3.2 磁场对产物进行选择性合成
• 1.3.3 磁场对产物形貌的影响
• 1.4 论文设计思想和主要内容
• 1.4.1 论文设计思想
• 1.4.2 研究内容
• 参考文献
• 3BTCA₂（H₂O）₄分子磁体磁性质的影响研究'>第二章 磁场对Co₃BTCA₂（H₂O）₄分子磁体磁性质的影响研究
• 2.1 引言
• 2.1.1 几何阻挫磁体
• 2.1.2 倾斜反铁磁体
• 2.1.3 本课题的选题意义
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和材料
• 2.2.2 样品制备
• 2.2.3 样品表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 样品的成分和物相表征
• 2.3.2 产物的磁性质
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 叠氮桥联配位聚合物的设计和自组装合成
• 3.1 前言
• Ⅲ₂（μ-salophen）₂（μ₁,1-N₃）₂（N₃）（H₂O）]·THF（3-1）的合成与表征'>3.2 化合物Na[Co^Ⅲ₂（μ-salophen）₂（μ₁,1-N₃）₂（N₃）（H₂O）]·THF（3-1）的合成与表征
• 3.2.1 配体的制备
• 3.2.2 化合物3-1的合成
• 3.2.3 化合物3-1的热重分析
• 3.2.4 X-射线单晶衍射分析
• 3.2.5 结构描述
• 6H₆N₂O₂S（3-2）的合成与表征'>3.3 化合物C₆H₆N₂O₂S（3-2）的合成与表征
• 3.3.1 化合物3-2的合成
• 3.3.2 X-射线单晶衍射分析
• 3.3.3 结构描述
• 3.4 小结
• 参考文献
• 第四章 微孔四氮唑配位聚合物的合成与表征
• 4.1 引言
• 4H）₂]（4-1）的合成与表征'>4.2 化合物[Zn（CN₄H）₂]（4-1）的合成与表征
• 4.2.1 化合物4-1的合成
• 4.2.2 化合物的红外光谱
• 4.2.3 化合物的热重分析
• 4.2.4 X-射线单晶衍射分析
• 4.2.5 结构描述
• 4.3 化合物5-硝基-1,2,4-三氮唑（4-2）的合成与表征
• 4.3.1 化合物4-3的合成
• 4.3.2 X-射线单晶衍射分析
• 4.3.3 结构描述
• 4.4 化合物4-[4-（二乙基胺）苯亚甲基胺]-1,2,4-三氮唑（4-3）的合成
• 4.4.1 化合物4-3的合成
• 4.4.2 X-射线单晶衍射分析
• 4.4.3 结构描述
• 4.5 小结
• 参考文献
• 攻读博士期间完成的论文
• 致谢