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单分子磁体(Single Molecule Magnets)在超高密度存储材料、自旋电子器件、磁致冷器等纳米材料上具有潜在的应用价值。稀土单分子磁体因其具有较大的磁矩和磁各向异性等优势成为近年来研究的热点。本论文采用席夫碱配体与稀土金属盐进行溶剂热反应得到33个配合物,对它们进行了 X射线单晶衍射分析,得到它们的结构。对配合物进行了元素分析、X射线粉末衍射分析、红外、热重、荧光、磁性测试等表征和性能研究。主要工作包含以下几个方面:一、使用2-{[2(2-羟基-3-甲氧基苯)(胺-乙基)胺]甲基}苯酚席夫碱配体H3bhmamp与镧系金属盐溶剂热反应得到了七个双核稀土配合物Dy2(bhmamp)2(1和Ln2(bhmamp)2·MeCN(Ln=Dy(2),Sm(3),Eu(4),Gd(5),Tb(6),Er(7))。Dy2(bhmamp)2没有表现出单分子磁体性质,通过乙腈溶剂分子诱导,配合物Dy2(bhmamp)2·MeCN为单分子磁体,实现了从非单分子磁体到单分子磁体的转变。运用从头计算法阐述了配合物2比配合物1表现出更好的磁性质的原因。二、运用2-{[2(2-羟基-3-乙氧基苯)(胺-乙基)胺]甲基}苯酚席夫碱配体(H3bheamp)与稀土金属盐溶剂热反应合成出七个双核镧系金属配合物Ln2(bheamp)2(Ln=Sm(8),Eu(9),Gd(10),Tb(11),Dy(12)),Ln2(bheamp)2·MeCN(Ln=Ho(13),Er(14)),表征了配合物的结构,研究了部分配合物的磁性。在配合物10-14中,稀土金属离子之间存在反铁磁相互作用。配合物12表现单分子磁体的行为。通过增加配体的取代基上的碳链长度修饰配体,配合物12比2的磁性能更好。三、利用三个水杨醛席夫碱N1,N3-双(水杨醛)二乙基二胺(H2bsdt),N1,N3-双(3-甲氧基水杨醛)二乙基二胺(H2bmsdt)和N i,N3-双(5-氯水杨醛)二乙基二胺(H2bcsdt)作为主配体,特戊酸作为辅助配体合成出三个双核的DyⅢ配合物[Dy2(bsdt)2(piv)2](15),[Dy2(bmsdt)2(piv)2](16)和[Dy2(bcsdt)2(piv)2]·2MeCN(17)。它们均是单分子磁体。调节水杨醛类席夫碱的苯环上的官能团,引起配合物构型的细微变化,导致配合物15-17的磁性能的不同。15的构型更接近于三角十二面体(D2h)构型,导致15具有更高的有效能垒。通过理论计算得到了三个配合物中离子不同自旋态的能量,确定了易磁轴的方向,以及稀土离子之间的交换耦合常数和可能存在的弛豫过程。四、采用H2bcsdt席夫碱配体制备了三个双核镝配合物[Dy2(bcsdt)2(BA)]·2MeOH(18),[Dy2(bcsdt)2(2-NO2-BA)](19)和[Dy2(bc sdt)2(2-OH-BA)]·MeOH·MeCN(20)(HBA 为苯甲酸,2-N02-HBA 为 2-硝基苯甲酸,2-OH-HBA为2-羟基苯甲酸)。苯甲酸衍生物的取代基的改变提供了不同的配体体系。研究了配体场对双核镝单分子磁体磁性的影响,配体上取代基团的电负性的调节导致了 Dy(Ⅲ)单分子磁体的各向异性及有效能垒的变化。CASSCF计算更好地解释了能垒的差异,由镝离子引起的偶极场的横向分量从18-20依次变小。通过引入吸电子基团和给电子基团到辅助配体导致该体系能垒的提升。这为合成良好性能的稀土单分子磁体并探索磁与结构相关性提供了依据。五、运用席夫碱配体H2bcsdt与硝酸镝进行溶剂热反应合成出双核镧系金属配合物Dy2(bcsdt)2(N03)2(21),添加辅助配体甲酸到反应体系得到一维链状结构的配合物{Dy2(bcsdt)2(HCOO)2(NO3)·MeCN}n(22)。配合物21和22都表现出良好的单分子磁体行为。配合物21中镝离子之间表现反铁磁耦合作用,其有效能垒为65.27 K,配合物22的有效能垒为30.11 K。六、使用席夫碱配体H2bcsdt(H2bcsdt=N1,N3-双(5-氯水杨醛)二乙基二胺)和辅助配体二苯甲酰甲烷(Hdbm)合成出五个单核稀土金属配合物Ln(bcsdt)(dbm)(H20)·MeCN(Ln=Gd(23),Tb(24),Dy(25),Ho(26),Er(27)),研究了配合物的磁性和荧光性质。配合物24表现出典型的稀土特征峰,可作为潜在的荧光传感器。配合物25是单离子磁体。七、运用[(2-羟基-3-甲氧基苯)(胺-乙基)胺]甲基苯酚(H2heamp)席夫碱配体,与CoⅡ盐酸盐和稀土硝酸盐在无水乙腈溶剂中反应,合成出六个Co2ⅡLn2Ⅲ配合物[Co2Ln2(heamp)2(0)2(NO3)2(OH)2]Cl2·EtOH(Ln=Gd(28),Tb(29),Dy(30),Ho(31),Er(32),Y(33)。通过单晶衍射分析得到28-33为缺陷立方烷构型的四核配合物,磁性测试发现30和33具有慢磁弛豫行为。