论文部分内容阅读
本论文以设计合成金属配位簇合物、研究其磁性为目标,利用三个主配体：①四齿席夫碱H2salhyeten(水杨醛缩N-羟乙基乙二胺)；②三齿席夫碱H2salamp(水杨醛缩2-氨基-2-甲基-1-丙醇)；③双齿香草醛vanillin(3-甲氧基-4-羟基-苯甲醛),与过渡(3d)及稀土(4f)金属盐反应,通过辅助配体调节,采用溶液均相法、溶剂热法、常温扩散等方法首次合成出31个化合物,对其中的19个化合物进行了X-射线单晶衍射测试,分析结果如下：1:[Fe7Ⅲ(Salhyeten)6(μ3-O)3(CNS)]·(CH3OH)n(CNS)22:[C2Ⅲ(Salhyeten)2(N3)2]3:[CrⅢ(Hsalhyeten)2](NO3)4:[Fe4ⅡFeⅢ(Salamp)4(μ5-O)(CNS)(μ2-OHCH3)4]5:[Fe4ⅡFeⅢLnⅢ(Salamp)4(μ4-O)2(Pic)(NO3)(CH3OH)6](CH3OH)(H2O) (Ln=Dy(5)、La(5a)、Pr(5b)、Nd(5c)、Sm(5d)、Eu(5e)、Gd(5f)、Tb(5g)、Er(5h)、Yb(5i))6:[Fe4ⅡLn2Ⅲ(μ4-O)2(Salamp)4(μ2-OHCH3)4(μ-OHCH3)2(H2O)4(CNS)2] (Ln=Sm(6)、La(6a)、Pr(6b)、Nd(6c)、Eu(6d、Gd(6e))7:[Co4ⅢLn2Ⅲ(Salamp)4(μ3-OCH3)2(μ-OCH3)2(μ-O2CCH3)6(CH3OH)2] (Ln=Nd(7)、Pr(7a))8:[Cu4Ⅱ(salamp)4]·3H2O9:[Cu4ⅡCo2Ⅱ(salamp)4(μ2-N3)4(μ3-OHCH3)2(CH3OH)2]10:[Co2ⅡNi2(Salamp)2(μ2-N3)2(μ-N3)2(μ3-OHCH3)2(μ-OHCH3)4]11:[Co4Ⅱ(Salamp)2(μ2-N3)2(μ-N3)2(μ3-OHCH3)2(μ-OHCH3)4]12:[Mn2Ⅲ(Salamp)2(amp)(N3)]·CH3OH13:[Co2Ⅲ(Salamp)2(amp)(CNS)]·CH3OH14:[Ni4Ⅱ(vanillin)4(μ3-OHCH3)4(μ-OHCH3)4]15:[Co4Ⅱ(vanillin)4(μ3-OHCH3)4(μ-OHCH3)4]16:[Cu4Ⅱ(vanillin)4(μ3-OHCH3)4(μ-OHCH3)4]配合物1是具有贝壳构型的[FeⅢ7]配位簇合物,其中六个Fe3+通过边桥基O离子桥联形成六圆环结构,另一个罕见四配位的Fe3+处于六圆环中间,磁性测试结果表明配合物分子中存在铁磁相互作用；配合物4是[Fe4ⅡFeⅢ]类型的四方锥构型五核混价铁簇合物,构型中有一个比较罕见的μ5-O离子；配合物5是[Fe4ⅡFeⅢLnⅢ]类型的六核3d-4f八面体构型配位簇合物,目前文献报道中还没有[Fe5Ln]类型的Fe系3d-4f簇合物,其中Ln3+处于八面体轴向位置的一个顶点处,磁性测试结果表明配合物分子中存在反铁磁相互作用；配合物6是[Fe4ⅡLn2Ⅲ]类型的蝴蝶构型六核3d-4f异金属配位簇合物,分子中有两个CNS-分别与稀土离子以端基方式配位,在文献中较少见,磁性测试结果表明配合物分子中存在反铁磁相互作用。配合物7是[Co4ⅢNd2Ⅲ]类型的六核3d-4f配位簇合物,具有哑铃型的骨架结构。配合物8是具有开放立方烷结构的[CUⅡ4],四个Cu2+均是四配位构型；配合物9是[Cu4ⅡCo2Ⅱ]类型的六核3d混金属配位簇合物,Cu2+与C02+之间是以席夫碱配体的醇羟基O离子和EO型叠氮离子桥联,Cu2+与Co2+之间的这种桥联构型在文献中很少见；配合物10是[Co2ⅡNi2Ⅱ]类型的缺角双立方烷构型四核3d混金属配位簇合物,金属离子之间是通过配体及甲醇的醇羟基O和以EO型桥联的叠氮离子桥联,磁性测试结果表明配合物分子中存在铁磁相互作用；配合物11是和配合物10结构相同的[CoⅡ4]配位簇合物。配合物2、12、13均是双核[Co2Ⅲ]、[Mn2Ⅲ]配合物。配合物3是单核[CrⅢ]配合物。配合物14、15、16均是类立方烷构型的四核[M4Ⅱ](M=Ni、Co、Cu)簇合物。对所有配合物进行了红外光谱、元素分析、X-射线单晶衍射分析测试,另外对配合物1、5、5f、5g、5h、6、6e、10进行了磁性测试分析,对配合物1、4、5、6、6e、9、10、14进行了1HNMR测试,对配合物1、4、5、6、9、10、15进行了XRD粉末衍射测试,对配合物1、4、5、6、9、10进行了XPS光电子能谱分析,对配合物5、5d、5e、5g、6、6d进行了荧光光谱测试,对配合物6、9、10进行了ICP测试分析。