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设计与合成新颖的杂化材料已经引起人们的广泛关注,不仅是由于它们结构的多样性和电子的多功能性,还因为它们在催化、药物、分子磁性和材料科学等领域的潜在应用。当前一个成功的合成策略是用多钒氧酸盐与金属-有机配合物构筑新型的杂化材料。本文利用水热技术,通过调节反应条件和反应原料合成了六个未见文献报道的钒簇无机-有机杂化化合物:[Ni(4,4’-bpy)2]2[VIV7VV9O38Cl]?(4,4’-bpy)-(H2O)6 (1), [Co(4,4’-bpy)2]2[VIV7VV9O38Cl]? (4,4’-bpy)1.5(H2O)2 (2), [Mn(4,4’-bpy)2]2-[VIV7VV9O38Cl]?(4,4’-bpy)(H2O)2.5 (3), [Ni(4,4’-bpy)2]2[VIV7VV9O38F]?(4,4’-bpy)1.5-(H2O)3 (4), [Ni(4,4’-bpy)2]2[VIV7VV9O38Br]?(4,4’-bpy)1.5(H2O)3.5 (5)和[Cu(bpy)]4V4O12·2H2O (bpy = 4,4’bipyridine)(6)。利用单晶X-射线衍射测定了它们的结构,并初步探讨了影响它们结构和性质的因素,如过渡金属盐、有机配体、中心模板和反应条件等。化合物1-5是同构的,其结构是由笼形的{V16O38(X)}4-簇和三维的金属-有机配合物[M(4,4’-bpy)2]n组成的三维框架。在三维的阳离子框架中存在着螺旋隧道,无序的4,4’-bpy分子填充在其中。化合物1、2和3的磁化率研究显示了铁磁性相互作用,这在由金属-有机建筑块和混价笼形多钒氧簇构筑的杂化材料中是很少见的。同时我们首次合成了新的[V16O38F]4-和[V16O38Br]4-簇。6是第一个融合了无机-有机配位多聚物与多钒氧酸盐而形成了二重互穿的带有(3,4)连接点的新颖结构的化合物。其中,T形的铜作为三连接点,{V4O12}簇作为四连接点,并且{V4O12}簇以两种不同的形式连接[{Cu(bpy)}+]n链而形成了三维扩展的(83)(86)网络结构。另外,在本文中还利用元素分析、红外光谱和热重分析等手段对上述六种化合物进行了表征。