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吡嗪羟肟酸、肟类配体含有多个N、O原子,容易与金属离子配位形成稳定的配位化合物,其中一些具有M-N-O重复单元的环状化合物被称为金属冠醚。研究发现,部分金属冠醚在催化、生物活性以及磁性等方面表现出独特的性质。一些含有过渡金属Cu II,MnIII,Co II,FeII,NiII等离子的金属冠醚以及3d-4f金属冠醚表现出单分子磁体的行为。基于金属冠醚单分子磁体的研究,选择合适的配体和金属盐构筑结构独特的配合物有望在单分子磁体的研究中取得突破性进展。对于吡嗪类配体,吡嗪环上两个相对的N原子的存在使得此类配体在反应中既可以充当端基配体也可以充当桥联配体,这样选择合适的吡嗪类配体,通过多样的配位方式有望带来一些结构新颖的金属配合物。因此,我们选用了吡嗪酮肟和吡嗪羟肟酸为配体与不同的金属盐反应得到了17个具有单晶结构的金属配合物。通过元素分析、X-射线单晶衍射以及红外光谱等测试手段对其进行了结构表征,并研究了部分配合物的磁学和气体吸附性质。本论文的主要工作如下:1.合成了吡嗪羟肟酸配体（H2pyzha）,并以吡嗪甲酸（L0）为辅助配体与硝酸钴和硝酸稀土盐反应获得了6个具有单晶结构的3d-4f配合物:[Dy（pyzic）{Dy3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）2（H2O）（MeOH）2}]2?2（NO3）?10H2O?8MeOH（1）,[Ho（pyzic）{Ho3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）2（H2O）（MeOH）2}]2?2（NO3）?10H2O?8MeOH（2）,[Tm（pyzic）{Tm3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）2（H2O）2（MeOH）}]2?2（NO3）?14H2O?8MeOH（3）,[Y（pyzic）{Y3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）2（H2O）（MeOH）2}]2?2（NO3）?10H2O?8MeOH（4）[Er（pyzic）{Er3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）（H2O）3（OH）}]2?2（NO3）?26H2O?4MeOH（5）,[Yb（pyzic）{Yb3Co2（pyzha）6（*pyzha）（NO3）（H2O）3（OH）}]2?2（NO3）?18H2O?8MeOH（6）。配合物1-6具有相似的结构,分子整体为中心对称蝴蝶型拓扑结构,蝴蝶型结构的两翼是由两个[12-MC-4]金属冠醚所构成,每个金属冠醚中2个Co III离子和2个LnIII离子处于同一平面内,构成了一个金属冠醚环,另有第三个LnIII离子位于金属冠醚环中心下方。蝴蝶躯干部分由位于中心的两个LnIII离子所构成,并通过配体间的相互协调将两端的金属冠醚连接成一个整体。磁性测试结果表明,配合物1存在频率依赖的交流虚部信号,表现出慢磁弛豫现象。2.吡嗪羟肟酸配体（H2pyzha）与三氟甲烷磺酸铜（Cu（TFO）2）和三氟甲烷磺酸稀土盐（Ln（TFO）3）反应得到了7个3d-4f配合物:{[Gd（H2O）3{Cu（pyzha）}5（MeOH）3]?3（TfO）?3（H2O）}n（7）,{[Tb（H2O）3{Cu（pyzha）}5（H2O）2]?3（TfO）?6（H2O）}n（8）,{[Dy（H2O）3{Cu（pyzha）}5（H2O）2]?3（TfO）?5（H2O）}n（9）,{[Gd（H2O）2（MeOH）2{Cu（pyzha）}5（MeOH）2]?3（TfO）?5H2O}n（10）,{[Tb（H2O）2（MeOH）2{Cu（pyzha）}5（H2O）（MeOH）3]?3（TfO）?2H2O?MeOH}n（11）,{[Tb（H2O）3{Cu（pyzha）}5（H2O）3]?3（TFO）?3（H2O）?（MeOH）}（12）,{[Dy（H2O）3{Cu（pyzha）}5（H2O）3]?3（TFO）?3（H2O）?（MeOH）}（13）。配合物7-9是二维网状配合物,配合物10、11是一维链状配合物。在配合物7-11中,结构单元是[15-MC-5]的金属冠醚,吡嗪羟肟酸配体在反应中充当了桥联配体的作用,利用吡嗪环外侧的N原子连接相邻的结构单元,使配合物呈现出链状或网状结构。配合物12、13是两个同构的[15-MC-5]的金属冠醚,并未形成一维或二维空间结构。磁性测试结果表明,配合物7、8、12表现出慢磁弛豫现象,而配合物9表现出单子磁体行为。N2吸附测试表明,配合物7-9的N2吸附量很小且比表面积分别为3.164,1.491,0.894 m2g-1,均属于无孔配合物。3.合成了吡嗪酮肟配体（Hpyzaox）,并与过渡金属盐、稀土盐反应获得了4个金属配合物:[Fe2（pyzaox）3（H2O）3]?2（NO3）?（OH）?5（H2O）（14）,[Fe2（pyzaox）3（H2O）3]?2（NO3）?（OH）?2（H2O）?（Dy（NO3）33（H2O））（15）,[Fe3（pyzaox）6]?6（TfO）?3（H3O）?10（H2O）?2（MeOH）（16）,[{Cu2（pyzaox）2（H2O）2}?2（TfO）?2（H2O）?（MeOH）]n（17）。配合物14、15是一个双核Fe III的金属配合物。配合物16是一个三核Fe III的金属配合物。配合物17是一个二维CuII金属配合物,每个结构单元中包含两个CuII离子,吡嗪酮肟配体作为桥联配体将结构单元相互连接成二维结构。磁性测试结果表明,配合物16表现慢磁弛豫现象。