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近三十多年来,分子基配合物的磁学性质研究一直是磁性材料领域的前沿学科之一。目前,对于桥联自旋载体多核配合物的磁学性质研究已取得一定的进展,并获得了一定的磁构效关系。而由分子间作用力所维系的自旋载体配合物磁耦合性质的研究文献报道却十分有限。从已报道的该类配合物可知,分子间作用力乃是主导磁耦合性质的关键因素之一。但是,人类还远未能够完全了解相关的磁耦合机理,以致目前还未能设计合成理想的分子基铁磁材料。因此,设计合成新型配合物,运用实验和理论计算方法研究由分子间作用力(π-π重叠和氢键)所导致的磁耦合机理具有非常重要的意义。基于此,本论文共设计合成了十一个文献未报道的新型铜配合物,这包括七个含有2-(3-胺基吡唑)-1,10-邻啡啰啉(phenap)为配体的单核CuⅡ配合物,即,配合物1和2 [Cu(phenap)Cl2],且配合物1和2为同质多晶体;配合物3 [Cu(phenap)(ONO2)(HOCH3)]·NO3;配合物4[Cu(phenap)Br2];配合物5 [Cu(phenap)I2];配合物6 [Cu(phenap)NCS]·ClO4;配合物7 [Cu(phenap)(SO4)(H2O)]·(H2O)2·CH3OH。两个含有2-咪唑-1,10-邻啡啰啉(phenim)为配体的多核铜配合物,即,配合物8[Cu4(μ-phenim)4(μ-OCH3)2(μ-O)2]·(ClO4)4;配合物9 {[Cu2(μ-phenim)2-(μ-OCHO)(OCHO)(H2O)]·(ClO4)2·CH3CH2OH}n。两个含有2-羟基-1,10-邻啡啰啉(Hophen)为配体的CuⅡ配合物,即,配合物10[Cu2(μ-ophen)2(Hophen)2]·(ClO4)2;配合物11 [Cu(Hophen)(C2O4)(H2O)]·H2O。对所合成的这些新型配合物进行了红外光谱表征和X-射线单晶衍射的测定。对配合物1和2进行了X-射线粉末衍射、元素分析、固态紫外-可见(UV-vis)电子反射光谱测试、热重(TGA)分析、差示扫描量热法(DSC)分析和磁学性质的研究。测试表明配合物1和2具有几乎相同的热稳定性,且没有发生相变过程。对配合物3,4,6,8和9进行了变温磁化率的测定,且对实验数据进行了拟合处理,获得了有关配合物间磁耦合性质的实验数据;同时,对配合物3,4,5,6和7进行了理论计算,探索了分子间作用力所导致的各种磁耦合通道与其磁耦合品质和磁耦合强度间的相关联因素,获得了十分有意义的结果。本论文所获得的分子间力所导致的磁耦合信息主要有:1.分子间力的确可导致自旋载体间的磁相互作用。2.所研究的体系中的CuⅡ离子3d轨道上的成单电子均发生了向其配位原子轨道的自旋离域。3.所研究的体系中均存在自旋极化和自旋离域现象。4.McConnell I自旋极化机理并不能解释所有分子间力所导致的磁耦合体系中的磁耦合品质。本论文的研究成果对于了解分子间力所导致的磁耦合机理,即对于设计合成新型分子基铁磁材料,特别是基于分子间力而合成新型磁学性质配合物方面具有十分重要的理论与实验指导意义。