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近十年来,由于MnⅢ离子的高自旋基态(S=2)和其在八面体场中的零场分裂造成的显著的单轴各向异性,基于MnⅢ配合物的分子磁性研究已引起了人们广泛的兴趣。着眼于这一研究热点,本论文选用salen型Schiff base作为第一配体,氰根、羧酸、含氮桥基等作为桥连配体,设计、合成了28个含有MnⅢ金属离子的超分子配合物,解析了28个单晶结构,包括:
(1)11个氰根桥连的异金属双核或一维链状配合物,其中首次得到了两例由具有不同手性的螺旋链编织而成的二维‘经纬线’编织结构和两例同一体系中包含两种不同手性螺旋链的氰根桥连的FeⅢ-MnⅢ一维链状结构。另外还得到了两个具有类铁磁行为的一维链结构以及两个具有场致变磁性质的一维链。
(2)4个酚氧桥连的Dimer型MnⅢSchiff base配合物,其中三个为铁磁性的。
(3)2个羧酸桥连的MnⅢSchiff base配合物,其中一个为首例羧酸桥连Dimer型MnⅢSchiff base的二维格子结构,同时是第二例基于Dimer型MnⅢSchiffbase配合物的二维结构。
(4)2个MnⅢ簇配合物,一个三核结构,一个六核结构。
(5)4个含氮有机配体桥连的MnⅢ Schiff base双核或一维链配合物,5个单核配合物。
并且对以上28个基于MnⅢ金属的配合物进行了IR、UV-vis、CVs、元素分析等测试手段的表征,定量评估了其中20个配合物的磁交换作用,从理论和实验数据方面探讨了配合物磁性和分子结构之间的关系。