双-(马来二腈基二硫烯)钯配合物的设计、合成及功能性质研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guaodeshanying
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近年来,电磁双功能材料的研究是合成与材料化学领域的研究热点,很多材料和化学学家开始设计分子基磁性导体材料。双-(马来二腈基二硫烯)钯配位阴离子([Pd(mnt)2]n-,n=1,2)具有平面四方分子结构及高度离域电子结构,相邻的[Pd(mnt)2]n-阴离子之间的静电排斥力比较小,阴离子间容易形成共面的π-π堆积。在Pd(mnt)2]n-阴离子堆积柱内,易实现电子传导及磁交换。因此,[Pd(mnt)2]n-可以被用来构筑分子导体和磁体。此外,HOMO与LUMO之间能级差较小,相应电子跃迁能位于近红外光谱区,因此,二硫烯过渡金属配合物表现出强近红外吸收。综上所述,研究[Pd(mnt)2]n-形成的配合物可能会表现出特殊的电学、磁学以及光学性质。本文选择双-(马来二腈基二硫烯)钯配位阴离子([Pd(mnt)2]n-,n=1,2)为分子构筑块,分别与四硫富瓦烯自由基阳离子(TTF+),N,N-二甲基对苯二胺自由基阳离子(TMPD2+)组装晶态分子材料,研究了电荷转移盐的结构、紫外-可见-近红外吸收光谱、磁和导电性质。本研究分为三个部分:  第一章,介绍了有机导体、有机磁体的基本概念,对有机导体、有机磁体发展历程以及当前研究热点进行了评述。此外,对过渡金属二硫烯配合物体系具有特殊的光、电、磁等多功能性质进行了综述。最后,阐明了本课题的选题思路。  第二章,合成了电荷转移盐[TTF][Pd(mnt)2],对该配合物进行了元素分析、粉末XRD和红外光谱等化学和物理表征,培养了电荷转移盐单晶,并解析了单晶结构。[TTF][Pd(mnt)2]晶体属于三斜晶系,空间群为P-1,[Pd(mnt)2]-(A)阴离子和TTF+(C)阳离子沿着a-b方向形成...AACCAACC...混合堆积柱,相邻的阴阳离子在混合堆积柱中接近平行。在[TTF][Pd(mnt)2]晶体结构分析基础上,结合变温磁化率结果分析,对电荷转移盐晶体中磁交换进行了理论计算和分析,实验和理论分析结果一致。紫外-可见-近红外吸收光谱测定表明,该电荷转移盐在近红外光谱区具有强吸收。由于未能得到合适的单晶,我们用四探针法测定了该电荷转移盐的粉末电导率,发现该电荷转移盐表现宽带半导体特征。通过拟合变温电导率,得到了半导体带隙。  第三章,合成了配合物[TMPD][Pd(mnt)2],并对其进行了元素分析、粉末XRD和红外光谱等表征,测定并解析了该配合物的单晶结构。[TMPD][Pd(mnt)2]晶体属于三斜晶系,空间群为P-1。每个阳离子TMPD2+与一个阴离子[Pd(mnt)2]2-形成不对称结构单元,阳离子之间接近平行。在2-300 K温度区间,配合物[TMPD][Pd(mnt)2]遵循居里-外斯定律。因为其不是柱状堆积结构,因此为绝缘体。由于[Pd(mnt)2]2-使得配合物[TMPD][Pd(mnt)2]在近红外区没有吸收。
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