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具有慢磁弛豫行为的新型单核和双核稀土配合物的研究

作　者: 高媛媛
导　师: 廖代正
学　校: 南开大学
专　业: 无机化学
关键词: 稀土配合物含氮配体氮氧自由基晶体结构磁性质荧光
分类号: O641.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本论文围绕分子磁性和单分子磁体这一热门研究领域,使用含氮配体和氮氧自由基两类配体,设计合成了26个单、双核稀土配合物。解析了它们的晶体结构,使用元素分析、红外光谱、电子光谱对配合物进行了表征,并对部分配合物进行了光学和磁学性质的测试研究。主要内容包括以下部分：1.选用四种不同的含氮桥联配体2,2’-联嘧啶(bpm)、1,4-双(2-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯(2-bpdb)、1,4-双(4-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯(4-bpdb)和N-(2-吡啶基甲基)-3-甲氧基-水杨醛亚胺(Hvalampy),设计合成了四个系列双核稀土配合物,磁性测量结果表明其中两例双核稀土Dy2配合物1和3显示出了单分子磁体的磁化强度缓慢弛豫行为,有效能垒分别为37.2K和150.33K。2.选用单齿含氮配体1,4-双(4-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯(4-bpdb),设计合成了一系列单核稀土配合物。荧光测试和分析观察到单核Eu(Ⅲ)配合物6和Tb(Ⅲ)配合物8的特征荧光跃迁；磁性分析表明单核Dy配合物9有磁化强度缓慢弛豫现象的单分子磁体行为,其有效能垒为23.01K。3.选用含功能性配位取代基团的间位吡啶基苯基取代的氮氧自由基NIT3Ph3Py为配体得到了一系列的双核四自旋稀土配合物,磁性分析表明该系列配合物中稀土离子和氮氧自由基之间的磁耦合均以铁磁相互作用为主；其中双核Dy2配合物13的交流磁化率显示频率依赖性,表明配合物具有磁化强度缓慢弛豫行为,有效能垒值为3.12K。4.选用不含功能配位取代基团的对位异丙基苯基取代的氮氧自由基NITPhiPr、正丁基取代的氮氧自由基NITnBu和邻位甲基咪唑基取代的氮氧自由基NITMeIm为配体,合成了三个系列的单核氮氧自由基稀土配合物,并采用近似理论模型对具有旋轨耦合的稀土体系的磁数据进行了初步的分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-30
  第一节选题背景和研究意义  10-25
  第二节选题依据及本论文的主要研究内容  25-26
  参考文献  26-30
第二章含氮配体桥联的双核稀土配合物  30-60
  第一节 2,2'-联嘧啶桥联双核稀土配合物  30-38
  第二节 1,4-双(2-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯桥联双核稀土配合物  38-47
  第三节 N-(2-吡啶基甲基)-3-甲氧基-水杨醛亚胺桥联双核稀土配合物  47-52
  第四节 1,4-双(4-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯桥联双核稀土配合物  52-57
  参考文献  57-60
第三章含氮配体构建的单核稀土配合物  60-73
  第一节 1,4-双(4-吡啶基)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯构建的单核稀土配合物  60-71
  参考文献  71-73
第四章氮氧自由基构建的双核稀土配合物  73-83
  第一节间位吡啶基苯基氮氧自由基构建的双核稀土配合物  73-81
  参考文献  81-83
第五章氮氧自由基构建的单核稀土配合物  83-109
  第一节对位异丙基苯基氮氧自由基构建的单核稀土配合物  83-95
  第二节正丁基氮氧自由基构建的单核稀土配合物  95-101
  第三节邻位甲基咪唑基氮氧自由基构建的单核稀土配合物  101-107
  参考文献  107-109
结论  109-111
参考文献  111-121
致谢  121-122
附录A 配体缩写与结构对照  122-123
附录B 测试仪器和方法  123-124
附录C 配合物1-26中的主要键长键角表  124-134
作者简介和攻读博士学位期间发表的学术论文  134-135

具有慢磁弛豫行为的新型单核和双核稀土配合物的研究

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