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作为能够有效传递磁交换的桥联配体,类卤离子如叠氮离子(N3-)、硫氰酸根(SCN-)、氰酸根(NCO-)等具有桥联配位模式和传递磁耦合的多样性。设计和合成由类卤离子连接顺磁金属离子的高维配合物日益受到人们的关注,这类配合物在分子晶体工程、分子磁工程、材料化学及超分子化学等诸多领域具有非常重要的理论和应用价值。本文以叠氮离子、硫氰酸根离子等为无机小分子桥联配体(传递短程磁交换),较系统地选择具有丰富配位方式的双四唑类配体[1,2-二四唑基乙烷(btze)、1,2-二四唑基丙烷(btzp)、1,4-二四唑基丁烷(btzb)、1,6-二四唑基己烷(btzh)、1,2-二四唑基环己烷(btzc)]及内盐型双羧酸类有机配体[N-羧甲基异烟酸(HL1)]构筑了一系列一维、二维和三维配合物,对所有化合物进行了光谱表征、晶体结构测定,并对部分化合物进行了磁性表征,主要内容如下:1.以双四唑为辅助配体的叠氮桥联配位聚合物。(a)利用btze和btzb合成了两种三维Cu(Ⅱ)配位聚合物,两种配合物中Cu(Ⅱ)离子通过μ2-1,1和μ3-1,1,3两种叠氮桥连接成一种非常新颖的Cu(Ⅱ)—叠氮二维层,层间通过双四唑配体连接,形成三维柱层结构。磁性测量表明两种配合物均为变磁体,其反铁磁相变温度TN均约为4K,但场诱导磁相变的临界场有明显差别,分别为700Oe和300Oe。磁构关系分析表明层内金属离子间通过叠氮桥传递铁磁相互作用,构成二维有序的铁磁层,而层间存在弱的反铁磁相互作用,导致反铁磁有序和变磁行为。层间距的差别导致了临界场的差别,这表明通过改变有机桥联配体的长度可以有效调节配合物的宏观磁行为。(b)合成了一系列具有相似的金属—叠氮无机层结构的叠氮桥联配位聚合物,配合物中金属离子通过单EE叠氮桥连接成二维(4,4)格子,层间通过具有不同长度的双四唑配体btze和btzb连接,形成层间距离各不相同的三维柱层结构。(c)获得了两个二维的Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)叠氮桥联配位聚合物,其中金属离子通过两两成对的EE桥联叠氮离子形成一维均匀链,链间又通过有机配体连接成二维层状结构。(d)利用btzc得到一个一维Cu(Ⅱ)配位聚合物,Cu(Ⅱ)离子通过双EO叠氮桥连接成一维链结构,双四唑配体作为端基配体,仅一端与Cu(Ⅱ)2.以双四唑为辅助桥联配体的硫氰酸根配位聚合物。(a)以不同长度的三种双四唑配体:btze、btzb和btzh为辅助配体,合成了数种结构各异的Co(Ⅱ)硫氰酸根配位聚合物,对于Co(Ⅱ)配合物,网络结构取决于配体的长度及合成条件。稍短的btze配体通过调节金属与配体的比例可以得到发生两重平行穿插的二维(4,4)格子,或者得到相互交叉的一维线性链,btzb配体将金属离子连接成含双金属环的一维双桥链,最长的btzh配体得到同时具有单桥和双桥的二维层,两套等同的2D层互相倾斜并穿插,形成3D聚合网络。四个配合物中,硫氰酸根均未参与桥联,仅作为端基配体与Co(Ⅱ)离子配位。(b)合成一个二维Cu(Ⅱ)配位聚合物,Cu(Ⅱ)离子通过双EE硫氰酸根桥连接成一维链,链间通过配体btze连接,形成二维层结构。磁性数据表明,链内存在反铁磁相互作用。(c)获得一个三维Cd(Ⅱ)配位聚合物,配合物中金属离子通过单EE硫氰酸根连接成二维(4,4)格子,层间通过配体btzp连接,形成三维柱层结构。3.以N-羧甲基异烟酸为辅助配体的叠氮桥联配位聚合物。(a)合成了一个三维的叠氮—二羧酸混合桥Co(Ⅱ)配位聚合物,其中Co(Ⅱ)离子之间通过三重桥(两个羧酸根离子和一个EO叠氮桥)连接成一种新颖的一维线性链结构,而链间通过N—亚甲基吡啶单元连接,形成三维聚合结构。磁性表明该配合物具有单链磁体的磁学性质,为探索研究三维有序磁体和单链磁体之间的交叉性质提供新的契机。(b)得到了一个二维Cu(Ⅱ)配位聚合物,其中双EO叠氮桥连接两个Cu(Ⅱ)离子形成双核铜单元,每个双核铜单元通过有机配体两端的羧酸根分别与其它四个相邻双核铜单元相连,形成二维层。