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有目的地对“金属单元片段”建筑块进行组装并设计成有意义的分子结构是当今无机化学家研究的热点之一,其主要原因在于研究桥联金属离子间的电子转移和磁相互作用机制。一种成功的设计具有孤立异金属多核结构、一维、二维和三维超分子结构的方法就是以“配合物为配体”的策略。这些单核片段特别适合设计异金属多核及异金属链状化合物,在分子磁学研究的进展过程中起到了很重要的作用。鉴于以上原因,本文设计合成了两种具有外延桥基的新型草酰胺桥联单核片段。(1) 利用模板反应制得了具有大环二羰四胺结构的5,6,13,14-二苯并- 1,4,8,11-四氮杂-5,7,11,13-四烯-2,3-环十四烷二酮(H2L)的Cu(II)和Ni(II)单核配合物。Cu(II)单核配合物X-射线晶体衍射研究表明其为单斜晶系,空间群P21/c,a = 7.3861(15)?,b = 21.211(4) ?,c = 9.5250(19) ?,β = 94.70(3)°,Z = 4,R1 = 0.0513。此配合物兼具大环和外延草酰胺桥结构,通过弱配位作用呈现出一维超分子结构。以Cu(II)单核配合物为母体,合成了Cu(II)Co(II)双核配合物,室温磁矩研究表明,通过草酰胺桥联金属离子间具有一定的反铁磁自旋偶合作用。以Ni(II)单核为片段合成了Ni(II)Cu(II)双核配合物。电化学研究表明,此类配合物能够稳定高价态的Cu(III)和Ni(III)。循环伏安测定表明,第二金属离子配位对大环内腔Cu(III)/Cu(II) 和Ni(III)/Ni(II)氧化还原电对基本无影响。(2)以邻氨基苯甲酸、草酸乙酯酰氯和乙二胺(或1,2-丙二胺)缩合制得了两种具有不对称草酰胺结构配体N-(2-苯甲酰基)-N’-(2-氨乙基)草酰胺(H3oxbe)和N-(2-苯甲酰基)-N’-(2-氨丙基)草酰胺(H3oxbt),并得到了它们的单核配合物:Na[Cu(oxbe)]·1.5H2O和Na[Cu(oxbt)]·1.5H2O。 (3)以它们的单核配合物Na[Cu(oxbe)]·1.5H2O和Na[Cu(oxbt)]·1.5H2O为片段合<WP=4>成了系列Cu(II)-M(II)(M = Mn, Co, Ni)异双核配合物, 用元素分析、红外光谱、电子光谱等对合成配合物进行了表征。变温磁化率测定表明双核配合物内部金属离子间存在反铁磁偶合作用磁偶合常数分别为-29.3 (CuMnoxbe)和 -57.1cm-1 (CuNioxbe)cm-1。(4) 单核片段Na[Cu(oxbe)]·1.5H2O与Ni2+在吡啶存在下反应制得了具有中心对称结构的孤立异三核配合物{[Cu(oxbe)(py)]2Ni(py)2}·2DMF。X-射线晶体衍射研究表明其为单斜晶系,空间群P2(1)/n, a = 10.932(7)?, b = 15.839(10)?, c = 16.140(10)?, β = 108.142(12) °, Z = 2, R1 = 0.0582。配合物中铜原子为五配位四方锥构型。变温磁化率研究表明分子内金属离子间存在反铁磁偶合作用,磁参数J = -23.1cm-1。以单核片段Na[Cu(oxbe)]·1.5H2O与Co2+反应制得了具有中心对称结构的异三核配合物{[Cu(oxbe)]2Co (H2O)2}·2DMF·DMA。X-射线晶体衍射研究表明其为单斜晶系,空间群C2/c, a = 22.561(6) ?, b = 17.486(4) ?, c = 10.987(7) ?, β = 116.17(4) °, Z = 4, R1 = 0.0577。通过氢键和 d-π 堆积相互作用,配合物呈现出奇特的二维超分子结构。 在5-300K范围测定配合物变温磁化率数据, 并对其进行最佳拟和, 最终J= -23.1cm-1, 分子间通过弱相互作用存在反铁磁偶合作用。 通过新的不对称单核片段[Cu(oxbe)]- 和Mn(II) 反应得到一个具有三维结构的金属配位聚合物{[Cu(oxbe)]Mn(H2O)[Cu(oxbe)(DMF)]}n·nDMF·nH2O。配合物为三斜晶系, 空间群 Pī, a=9.260(4)?, b=12.833(5)?, c=15.274(6) ?, α=76.18(3)?, β=82.7(3)?, γ=82.31(3)? , Z=2, R1=0.0566。其结构具有二维双金属链, 通过链间多种氢键又形成具有三维孔洞结构的超分子配位聚合物。在5-300K范围测定配合物变温磁化率数据, 对其进行最佳拟和, 并用(值考虑分子间相互作用)得到最终J=-17.4cm-1,表明三核片段内为反铁磁相互作用; ( = 0.69 ( 0,表明三核片段间存在铁磁性偶合作用。(5) 我们还制得了一种Ni(II)单核配合物Na[Ni(oxbe)]·1.5H2O, 利用Na[Ni(oxbe)]·1.5H2O与Ni2+组装得到了一个具有中心结构的二维超分子化合物{[Ni(oxbe)]2Ni(H2O)2}·2.5DMF。