基于七氰基钼酸盐的分子磁体在分子磁性材料中受到广泛关注并取得了重要的研究进展,是分子磁性材料中非常重要的研究前沿。然而,由于该系统的复杂性,合理地设计和合成七氰基钼酸盐分子磁体仍然是一个挑战。本论文研究了基于[MoⅢ(CN)7]4-构筑块的磁性分子的设计、合成和表征,获得了包括低维和高维的3d-4d化合物、一系列4f-4d化合物以及其他被氧化成MoⅣ离子的磁性化合物。本论文主要结构由以下内容组成:第一章对氰根桥联的单分子磁体、单链磁体、自旋交叉化合物、长程磁有序化合物、多功能磁体等进行了广泛的文献综述,重点介绍了[MoⅢ(CN)7]4-作为前驱体组装分子磁性材料的研究现状,并提出了相关领域研究的不足以及本论文的研究思路和研究内容。第二章主要介绍3d金属和[MoⅢ(CN)7]4-构筑的低维化合物的合成和磁性表征。首先,我们采用六齿螯合配体TPEN获得了两个基于[MoⅢCN)7]4-构筑块的三核Mn2Mo(1)和五核MnMo(2)化合物,其中MoⅢ均处于较理想的五角双锥构型。化合物1利用[MoⅢ(CN)7]4-的两个轴向氰根分别和两个MnⅡ离子发生配位,而2利用两个轴向氰根和两个不相邻的赤道平面氰根分别和四个MnⅡ离子发生配位。磁性研究表明,1和2中MoⅢ和MnⅡ离子间通过氰根传递反铁磁相互作用,化合物的自旋基态分别为9/2和19/2。化合物1具有单分子磁体的行为,有效能垒为56.5K(39.2cm-1,τ0= 3.8×10-8),阻塞温度为2.7K;而非线性的Mn-N≡C键角和非单一易轴各向异性磁交换使得2只是一个简单的顺磁体。另外,我们采用五齿螯合配体bztpen构筑了一个六核化合物Mn4Mo2(3);采用手性的二胺配体RR/SS-Ph2en和3d金属FeⅡ、NiⅡ构筑了四个基于[MoⅢ(CN)7]4-的同构十核化合物4RR/4SS和5RR/5SS。磁性研究表明化合物3中金属离子之间具有反铁磁相互作用,但它只一个简单的顺磁体;而化合物4RR/4SS和5RR/5SS由于其产率非常低且对空气敏感,我们没有成功表征它们的磁性。此外,采用多胺配体tren,我们还获得了一例基于[MoⅢ(CN)7)4-的一维梯状链化合物6,由于链间存在不可忽略的磁相互作用,该化合物表现出长程磁有序的行为,有序温度为 13K。第三章主要介绍3d金属和[MoⅢ(CN)7]4-构筑的高维化合物的合成和磁性表征。我们成功合成了三个基于[MoⅢ(CN)7]4-的二维化合物(7,8RR和8SS)和两个三维化合物(9和10)。二维化合物是采用四齿大环配体和手性的环己二胺合成的,而三维化合物是采用不同的酰胺配体合成的。尽管二维化合物对氧气敏感,但这些三维化合物在空气中能稳定存在。磁性研究表明,二维化合物三维化合物均表现为长程亚铁磁有序,它们的有序温度分别为23,40,80和80 K。此外,三维化合物还具有自旋重排和自旋阻挫现象。第四章主要介绍4f金属和[MoⅢ(CN)7]4-构筑的化合物的合成和磁性表征。采用六齿螯合配体TPEN,我们获得了一系列4f-4d化合物11-13,4f离子从轻稀土元素La3+一直跨越到重稀土元素Ho3+,这是首次将4f金属离子和[MoⅢ(CN)7]4-构筑块成功组装的例子。化合物11LaMo和12PrMo具有一维结构,分别为1D带状和1D之字链结构,这两个化合物中的4d金属全部为MoⅢ离子。13LnMo为一系列同构的2D网状结构,稀土离子从Ce3+到Ho3+离子,这些化合物不仅包含顺磁性的[MoⅢ(CN)7]4-组分,也包含抗磁性的[MoⅣ(CN)8]4-组分。此外,这一系列4f-4d化合物的晶体结构中都含有大量的结晶水分子,对空气极其敏感。磁性研究表明,11LaMo表现为单离子顺磁性,其他化合物的4f和MoⅢ离子间通过氰根可能传递弱的反铁磁相互作用,但仅仅表现为简单的顺磁性。第五章列举了[MoⅢ(CN)7]4-构筑块在反应过程中被氧化或分解的三种情况。[MoⅢ(CN)7]4-构筑块主要被氧化成三种类型:[MoⅣ(L)O(CN)n]n-4、[MoⅣO2(CN)4]2-和[MoⅣ(CN)8]4-。首先,我们获得了一系列同构化合物Ln7Mo(14Ln,Ln= Tb3+、Dy3+、Ho3+、Yb3+),[MoⅣ(tmphen)O(CN)3]+作为抗衡阳离子游离在晶格中。该系列化合物的磁性主要是由Ln7表现出来的,其中14Dy具有单分子磁体的性质,有效能垒为51.6K(35.8 cm-1,τ0= 1.7×10-5)。其次,我们获得了几例一维链状化合物,以3d金属离子NiⅡ和MoⅣ构筑的一维链为例(15)说明。该化合物中[MoⅣ02(CN)4]2-作为桥联配体将NiⅡ离子连接形成一维结构。由于抗磁性的MoⅣ阻止了金属离子之间的磁耦合,15只表现出NiⅡ离子的顺磁性。此外,我们还获得了较多[MoⅢ(CN)7)]4-基团被氧化成[MoⅣ(CN)8]4-基团的化合物,通常这种氧化方式比较常见。我们以一例零维FeⅡ-MoⅣ团簇(16)、一例一维MnⅡ-MoⅣ链(17)以及一例NiⅡ-MoⅣ三维磁体(18)为例,研究了它们的晶体学结构,没有研究其磁学性质。第六章对本论文的研究内容进行了总结,并对各个研究方向进行了展望,期望在后续工作中获得更好的研究成果。