类卤离子叠氮离子(N3-)作为能够有效传递磁交换的桥联配体,具有桥联配位模式以及传递磁耦合多样性的特点。类卤素配体可以和羧酸类配体共同参与配体配位,形成混桥配位聚合物,不仅使配位聚合物的结构更加新颖多样化,更使化合物在磁学性质上也具有一定的新颖性。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重要的理论和应用价值。本文以类卤素离子叠氮为无机离子桥联配体(传递短程磁交换),选择内盐型二羧酸配体1,2-双(3-羧基-1-吡啶基)乙烷(L1)、1,3-双(3-羧基-1-吡啶基)丙烷(L2)、1,4-双(3-羧基-1-吡啶基)丁烷(L3)、1,5-双(3-羧基-1-吡啶基)戊烷(L4)构筑了一系列零维、二维及三维配合物,对所有化合物进行了单晶结构测定以及红外,元素分析,部分化合物进行了磁性表征。主要内容如下：1.以1,2-双(3-羧基-1-吡啶基)乙烷(L1)为辅助配体的配合物。(a)配体L1是一种中性内盐型二羧酸配体,由于中间两个亚甲基的存在使得配体具有较大的柔性,我们利用L1合成了两个同晶的Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)单核(1和2),金属离子的六个配位点分别被两个端基配位的叠氮、四个水分子占据,其中配体L1未参与配位,与配位单元形成丰富的氢键。(b)合成了一含三维Cu(Ⅱ)的配位聚合物(3),在该结构中Cu2和Cu3离子通过双μ2-1,1-N3桥连接形成双核铜单元,相邻的两个双核铜单元被一个μ2-1,1叠氮离子以桥联方式相连接构成一个带有缺角的立方烷。该立方烷在一个方向上由一个μ2-1,1-N3桥和μ2-COO桥与Cul相连,另一方向上又通过两个μ2-1,1-N3桥与Cu4相连,最终形成了二维叠氮-羧基金属层。有机辅助配体L1将二维无机叠氮层连接形成三维网络结构。2.以1,3-双(3-羧基-1-吡啶基)丙烷(L2)为辅助配体的配合物。以叠氮为配体,内盐型二羧酸配体L2为辅助配体合成了四个配位聚合物,在结构表征的基础上对Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的配合物进行了磁性分析。(a)配合物4是Mn(Ⅱ)的配位聚合物,在该结构中,金属、叠氮和配体L2形成了一种新颖的具有螺旋特征的二维网络结构。在该结构中金属离子通过一个EO叠氮桥和两个顺-顺(syn-syn)唆基桥连接形成一维均匀链,链间通过柔性配体L2连接成二维结构,其中金属离子分别位于对称中心和C2对称轴上。抗衡离子高氯酸根未参与配位,填充在孔道中。该配合物整体表现为反铁磁相互作用。(b)配合物5和6是同晶的叠氮-羧酸混合桥Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二维配位聚合物。金属离子之间也是由三重桥连接形成一维均匀链,但不同于配合物4是该三重桥包含双EO叠氮桥和单个顺-顺(syn-syn)羧基桥,链间通过配体L2连成两维层结构。磁性研究表明该配合物表现为铁磁相互作用。(c)配合物7一个三维的铜(Ⅱ)化合物,在该结构中Cul与Cu2之间通过μ2-1,1-N3桥和μ2-1,3-N3桥连接形成一维链。同时Cu4与Cu5之间通过μ2-1,1-N3桥、μ3-1,1,1-N3桥和μ3-1,1,3-N3桥相连延伸为一维链。由Cul和Cu2连接形成的一维链与由Cu4和Cu5连接形成的一维链通过叠氮桥和羧基桥最终与Cu3相连接,形成二维叠氮和羧基混桥层。层间通过有机辅助配体L2构成三维层柱结构。3.以1,4-双(3-羧基-1-吡啶基)丁烷(L3)为辅助配体的配合物。(a)配合物8和9是两个锰的化合物,其中化合物8中性[Mn(N3)2(H2O)4]中性分子与L3共晶,通过丰富的分子间氢键形成三维超分子结构。配合物9是和配合物4具有相似的结构,都是叠氮-羧酸混桥的具有螺旋特征的二维结构,但由于这个两个配合物采用不同长度的内盐型二羧酸配体,从而导致结构中键长、键角以及磁学性质上存在着区别。(b)配合物10和1同晶的叠氮-羧酸混合桥Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二维配位聚合物,金属离子之间是由三重桥(两个EO叠氮桥和一个顺-顺(syn-syn)羧基桥)连接起来形成均匀链,链间由辅助配体L3连成二维层。(c)配合物12是一个三维Cu(Ⅱ)的配位聚合物,在该结构的不对称单元中有三种配位环境的Cu(Ⅱ)离子,Cu(Ⅱ)离子通过EO叠氮桥、EE叠氮桥和羧基桥形成二维金属叠氮层,配体L3又将二维层连接成三维网络结构。磁性研究表明该配合物表现为铁磁相互作用。4.以1,5-双(3-羧基-1-吡啶基)戊烷(L4)辅助配体的配合物。配合物13和14也是两个同晶的叠氮-羧酸三重混合桥Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)二维配位聚合物。金属离子之间是由两个EO叠氮桥和一个顺-顺(syn-syn)羧基桥连接起来形成均匀链。链间通过有机配体连成两维层结构。由于金属离子Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的性质相似,所表现出的磁行为也相似,都表现为铁磁的相互作用。