基于Schiff碱配体配合物的合成、结构及性质研究

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本论文报道了以Schiff碱为配体的配合物的合成、结构及性质研究。以溶剂热合成法合成了22个构型新颖的配位聚合物,并测定了其中4个配合物的磁性,主要包括以下四个部分内容:一、利用吡啶衍生物吡啶甲醛肟和苯基-2-吡啶酮肟为主配体,通过溶剂热合成法得到了五个结构新颖的多核配位聚合物[Ni4{(py)C(H)NO}4Cl2(CH3O)2](1),[Ni10{(py)C(H)NO}12Cl8](2),{[Fe3{(ph)(2-py)CHO}4Cl4]+·FeCl4-}(3),[Ni4{(ph)(2-py)CNO}4(C2H5OH)4Cl4](4),[Cu2{(ph)(2-py)CHO}{(ph)(2-py)CNO}Cl2][C2H5OH](5),并对它们进行了红外、元素分析、单晶衍射等结构表征。单晶结构分析表明,1为四核配合物,2为十核配合物,3为三核配合物,4为四核配合物,5为双核配合物。在2-300K时对配合物1、2、3进行了磁性研究,它们均表现为反铁磁相互作用。在合成3与5的过程中,配体苯基-2-吡啶酮肟变为苯基-2-吡啶醇,我们推测了可能的反应机理,研究过程中我们发现加入另外一个过渡金属可以得到更多的结构新颖的同核或异核配合物。二、用三羟甲基氨基甲烷(H3L1)与α-萘酚醛缩合,形成的一个Schiff碱配体H4L2,利用H3L1与H4L2这两种多羟基配体与过渡金属通过溶剂热法合成了六种结构新颖的配位聚合物[CuI2CuII2{NH2C(CH2O)(CH2OH)2}4(CH3COO)2](6),[CoII4CoIII3{NH2C(CH2O)2(CH2OH)6}(NO34(CH3OH)2NO3](7),[CoII3CoIII2(HL22(H2L22(1-naph)(CH3COO)](8),[CoIICoIII(H2L2)2(CH3COO)]n(9),[CoII2CoIII2(H2L24(C2O4)](10),[Cr2(H2L22(Cl2)][CH3OH](11),并用X-射线单晶衍射仪和红外光谱分析仪,对其结构进行了分析。其中配合物6为四核结构,是一价铜和二价铜混合价态的配合物。在2-300K温度范围内测定了6的磁性,磁性数据表明配合物6的金属离子间表现出明显的铁磁性相互作用;配合物7-10均为二价钴与三价钴混合价态的化合物,且为不同的构型,其中7为七核结构,8为五核结构,9为一维Z型链状结构,10为草酸根桥连的四核结构。配合物11为双核结构。研究过程中我们发现中心金属离子相同时,溶剂、反应温度及阴离子的改变可以对配体H4L2的配位模式产生一定的影响,对结构也会产生一定的影响。三、利用苯基-2-吡啶酮肟作为配体,用溶剂热的方法与稀土硝酸盐及稀土盐酸盐反应合成了基于苯基-2-吡啶酮肟配体的四个结构新颖的稀土配位聚合物[Sm{(ph)(2-py)CNOH}3(Cl3)](12),[Ln4{(ph)(2-py)CNO}6(NO34(OH)2(]Ln=Er(13)、Gd(14)、Dy(15)),并对它们进行了元素分析、单晶衍射、红外光谱等分析。单晶结构分析表明,配合物12为单核结构,配合物13-15均为四核配合物,结构类似,仅中心金属离子不同,且中心金属离子有两种不同的配位环境,一种是九配位,另一种为八配位,不同配合物中中心金属离子与周围配位原子的键长满足镧系收缩规则。四、利用双α-萘酚醛缩乙二胺(H2napn)作为配体,同时选择了配位能力较强的硝酸根及硫氰酸根作为抗衡阴离子与配体反应,用溶剂热的方法与稀土硝酸盐反应合成了基于H2napn配体的七个结构新颖的稀土配位聚合物[La(H2napn)(SCN)(C2H5OH)2(NO32]n(16),[La(H2napn)2(SCN)(NO32]n(17),[Ln(H2napn)1.5(NO33]n(Ln=La(18)、Sm(19)、Nd(20)、Er(21)、Eu(22))。并对它们进行了元素分析、单晶衍射、红外光谱等分析。单晶结构分析表明,配合物16为一维链状结构,配合物17-22均为二维网格状结构,且中心金属离子均表现出九配位的配位环境,反应中我们发现不同的反应物配比可以得到不同的结构,相应的晶体数据表现出明显的镧系收缩现象。
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