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多酸基单分子磁体的设计与合成

作　者: 冯小佳
导　师: 李阳光
学　校: 东北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 多金属氧酸盐 单分子磁体 设计合成 磁性质
分类号: O611.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


单分子磁体的特殊性质及其在信息存储、量子计算等方面展现出的重大而潜在应用价值，使得多酸化学家们对开展基于多酸的单分子磁体研究产生了浓厚兴趣，设计合成新型多酸基单分子磁体成为崭新的研究热点。本论文旨在设计新型多酸基单分子磁体。通过总结近5年关于多酸基单分子磁体的合成策略，借鉴并设计新合成路线，构筑了系列具有单分子磁体行为或潜在单分子磁体行为的新型多酸化合物，研究了这些化合物的合成、结构、磁性质，并探讨了多酸基单分子磁体的设计合成策略与规律。1.利用各种多阴离子为结构导向剂，与{CuIILnIII}和{NiIILnIII}席夫碱配合物单元结合，合成了八例新型多酸基席夫碱杂化化合物1-8。磁性研究表明化合物3和6为首例多酸担载的3d-4f杂金属簇单分子磁体。Na4[CuL1]2[Mo8O26]·6DMF （1）L1=1,3-propanediylbis（2-iminomethylene-6-methoxy-phenol）Na3[Ni2L2K（H2O）]2[IMo6O24]·3H2O （2）[{CuTbL（H2O）3}2{IMo6O24}]Cl.2MeOH.8H2O （3）[{CuDyL（H2O）3}2{IMo6O24}]Cl·2MeOH·8H2O （4）Na[{CuGdL（H2O）3}2{IMo6O24}]Cl2·2MeOH8H2O （5）[{CuTbL（H2O）2}2{AlMo6O12（OH）6}2]·MeOH·10H2O （6）[{CuDyL（H2O）2}2{AlMo6O18（OH）6}2]·MeOH·8H2O （7）[{CuGdL（H2O）2}2{AlMo6O18（OH）6}2] MeOH`10H2O （8）L=N, N’-bis（3-methoxysalicylidene）ethylene-1,2-diamine2.利用α-Keggin型多阴离子[PMo12O40]3-作为磁性单元的稀释剂，均匀分散具有D2d对称性的单核稀土-吡啶氮氧化物配位片段，构筑了一系列多酸-稀土配合物离子型晶体。对化合物10-13的磁性研究表明，化合物10具有显著的与频率相关的缓慢磁弛豫行为，是一类具有潜在单分子磁体性质的复合晶态材料。[Dy（2,2’-bipyridyl–N-N’-dioxide）3（H2O）][PMo12O40]·H2O·CH3CN （9）[Dy（bpyno）4][PMo12O40]·2H2O （10）[Tb（bpyno）4][PMo12O40]·2H2O （11）[Er（bpyno）4][PMo12O40]·2H2O （12）[Ho（bpyno）4][PMo12O40]·2H2O （13）bpyno=4,4’-dimethyl-2,2’-bipyridyl–N, N’-dioxide3.利用[As2W19O67（H2O）]14-多阴离子作为无机多齿配体，与稀土离子反应，合成得到三例一维链状的新型稀土多酸聚合物，并对其磁性质和荧光性质进行了初步探究。但是该系列化合物并没有获得预期的单分子磁体行为，对其中的可能原因进行了初步分析。Na10[Tb6（H2O）22{As4W44（OH）2（proline）2O151}]·20H2O （14）Na10[Dy6（H2O）22{As4W44（OH）2（proline）2O151}]·25H2O （15）Na10[Nd6（H2O）26{As4W44（OH）2（proline）2O151}]·31H2O （16）

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 前言  10-32
  1.1 单分子磁体简介  10
  1.2 多酸基单分子磁体的研究进展  10-25
    1.2.1 以多酸为配体构筑的单分子磁体  12-21
      1.2.1.1 以多酸为多齿含氧配体构筑的多核簇单分子磁体  12-20
      1.2.1.2 以多酸为配体场构筑的单离子磁体  20-21
    1.2.2 以多酸为磁稀释剂构筑的单分子磁体复合材料  21-24
    1.2.3 以多酸为结构导向剂构筑的单分子磁体  24-25
  1.3 选题依据和目的  25-26
  1.4 实验试剂和测试手段  26-27
    1.4.1. 试剂  26
    1.4.2. 测试手段  26-27
  参考文献  27-32
第二章：多酸-席夫碱杂化化合物的合成、结构及磁性研究  32-58
  2.1 引言  32-33
  2.2 多酸-过渡金属席夫碱杂化化合物  33-37
    2.2.1 合成  33
    2.2.2 合成讨论  33-34
    2.2.3 结构描述  34-36
      2.2.3.1 X射线晶体学衍射数据  34-35
      2.2.3.2. 化合物 1 和 2 的结构描述  35-36
    2.2.4 化合物 1 和 2 的IR表征  36-37
  2.3 多酸-杂金属席夫碱杂化化合物  37-53
    2.3.1 合成  37-38
    2.3.2 合成讨论  38
    2.3.3 结构描述  38-46
      2.3.3.1 X射线晶体学衍射数据  38-41
      2.3.3.2 化合物 3-8 的结构描述  41-46
    2.3.4 性质表征  46-53
      2.3.4.1 IR光谱分析  46-47
      2.3.4.2 UV光谱分析  47-48
      2.3.4.3 TG分析  48-50
      2.3.4.4 磁性质研究  50-53
  2.4 小结  53-55
  参考文献  55-58
第三章 多酸基单核稀土配合物的合成与性质研究  58-74
  3.1 引言  58-59
  3.2 合成  59-60
  3.3 合成讨论  60-61
  3.4 结构  61-66
    3.4.1 X射线晶体学衍射数据  61-62
    3.4.2 结构描述  62-66
  3.5 性质表征  66-70
    3.5.1 IR光谱  66-67
    3.5.2 XRD  67
    3.5.3 TG分析  67-68
    3.5.4 磁性研究  68-70
  3.6 小结  70-71
  参考文献  71-74
第四章 新型高核稀土砷钨酸盐的合成、结构与性质研究  74-87
  4.1 引言  74
  4.2 合成  74-75
  4.3 合成讨论  75-76
  4.4 结构  76-80
    4.4.1 X射线晶体学衍射数据  76-78
    4.4.2 结构描述  78-80
  4.5 性质表征  80-84
    4.5.1 IR光谱  80-81
    4.5.2 TG  81-82
    4.5.3 荧光光谱  82-83
    4.5.4 磁性研究  83-84
  4.6 小结  84-85
  参考文献  85-87
第五章 结论  87-89
致谢  89-90
在学期间公开发表论文及著作情况  90

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 无机合成化学
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