Fe-Ln金属簇合物和铁簇合物的修建与磁性研究.pdf

摘要 摘要 多核金属簇合物由于金属离子间的电子传递及桥联、端基配体的影响使其 呈现出各种有趣的物理和化学性质，并且它们与生命无机化学和材料科学等领 域息息相关，因而成为配位化学领域广受关注的研究课题之一。其中具有单分 子磁体(SMM)jy为的多核金属簇合物因其在高密度数据存储技术和分子自旋电 子学方面的潜在应用等成为这一研究课题的热点之一。利用具有Ising轴的稀土 离子构筑簇合物是获得较大各向异性和高能垒单分子磁体的一种重要的方法和 有效途径，如果将稀土离子的各向异性引入到过渡金属体系中并加强金属离子 之间的相互作用，可能产生具有新颖磁性质的3d．4f簇合物。目前多核金属簇 合物在核数、种类和性质方面都得到了很大发展，制各了众多高核数、结构独 特、性能新颖的金属簇合物，但同时也对该类物质的性质产生机理和实际应用 提出了迫切的要求。本论文利用六种三角铁前驱体通过溶剂热反应，改变反应 体系温度等因素得到了14个多核金属簇合物，解析了其结构并进行对比分析， 研究了部分簇合物的磁性性质。具体内容如下： 一．以2．噻吩甲酸和3．噻吩甲酸合成的三角铁前驱体，得到了七个 Fel2Ln4簇合物(1—7)，对晶体结构进行了解析和对比分析，并对配合物5．7进 行了磁性测试。磁性测试数据分析表明，不同稀土离子的同构Fe．Ln簇合物， 金属离子间的相互作用及强弱不同；同一种稀土离子不同配体的簇合物，磁相 互作用强弱也略有不同；Fel2Ln4簇合物体系的金属核心Fe．0间存在竞争的铁 磁和反铁磁相互作用；对于配合物6，单离子各向异性的钐离子的引入使得配 合物的交流磁化率虚部信号显示出频率依赖性，但要确定是否为单分子磁体还 需要进一步的测试。 二．选择具有拉电子效应的间氯苯甲酸和具有供电子效应的间甲氧基苯甲 酸合成的三角铁前驱体，与稀土盐通过溶剂热反应得到五个Fel2岫核簇合物 (8．12)，对晶体结构进行了解析，并对配合物8和配合物11进行了磁性测 试。磁性分析表明：簇合物Fe．O核心存在竞争的铁磁和反铁磁相互作用；对 配合物11，四个钐离子对化合物的磁性有贡献，表明钐离子之间或者钐离子与 铁离子之间具有磁相互作用；同样，由于具有单轴各向异性的钐离子的引入， 交流磁化率测试的虚部显示出频率依赖性。 摘要 三．通过低温溶剂热方法，利用甲酸钠和乙酸钠的三角铁前驱体，合成了 两个同构的十核铁簇合物(13和14)，对其进行了红外和单晶X．射线衍射测 试，确定了结构并进行了分析比较。结构表明，金属核心可以看作三个四面体 通过共用顶点连接，配体三乙醇胺离子采取了六齿螯合和七齿螯合两种配位模 式。 关键词：金属簇合物、Fe．Ln簇合物、铁簇合物、结构、磁性 II ———————————————些呈堕 Abstract cluster andchemical Polynuclear compounds，whichdisplayinterestingphysical dueto electrontransferinmetalionsand influencethe propertiesexisting the of andterminal beenoneofthemost in bridging ligands，have fields important coordination cluster with chemistry．Amongthem，polynuclear compoundssingle— molecule