3d金属配合物的合成和磁性研究

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分子基磁性材料作为一种新型的材料,近十年来,在化学家和物理学家的努力下,在很多方面已经取得了突破性的进展,迅速发展成为一门材料学科的前沿领域。分子磁体有自己的特性,在器件的小型化、低能耗、高速响应、生物联结的相容性方面都有其独特的优势。这些优势使其在磁性信息材料、纳米机器和药物磁性导入方面有很大的应用前景。所以,合成具有新颖的并具有预期磁性的分子磁体就显得非常重要。本文就着力在用不同的端基配体合成新颖的分子磁体方面。(1)选用叠氮根作为桥连配体,用不同的端基配体与Mn(Ⅱ),Co(Ⅱ)离子,以合理的设计为指导,尝试了不同的合成方法,合成了新颖的叠氮根桥连的化合物。在这些化合物中叠氮根会以EO(μ1,1-N3)方式作为桥连配体,连接两个Mn(Ⅱ),Co(Ⅱ)离子。通过磁性测量可以发现在化合物1,3中,桥连的各个金属离子之间存在铁磁相互作用,而这也符合EO方式桥连叠氮根化合物所表现出来的磁性的一般规律。在化合物2中,由于每一个双核Mn单元都是以EE方式桥连的,而根据这一规律,每一个双核Mn单元之间应该是反铁磁相互作用。(2)选用不同的端基配体,与Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ),铁等第一过渡金属离子,以合理的设计为指导,尝试了不同的合成方法,得到多个新颖的配合物。经过磁性测量发现,化合物6中的不同价态的铁离子之间展现强烈的反铁磁性耦合作用。而更高核数并具有优良磁性的配合物可能需要控制反应条件,进行多种尝试,进而达到控制分子磁性配合物的合成与性质。(3)利用Ni(mnt)2-阴离子为模板,利用不同的端基配体与第一过渡金属离子形成的不同阳离子一起,通过不同的合成方法,得到多个新颖的双二硫烯类化合物。经过磁性测量,可以发现不同的阳离子确实可以影响双二硫烯类化合物的磁性。而这种磁性的改变则可能对将来在磁学材料的应用方面提供某些启发。
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