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芳香羧酸及其衍生物为配体的金属配合物的合成与性质研究

作　者: 薛敏
导　师: 刘福臣
学　校: 天津理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 配合物叠氮配体磁性合成
分类号: O621.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近几年来,配位化合物因结构丰富多样,作为功能的材料具有潜在的应用价值,已成为研究热点课题之一。这些配合物有吸引人的拓扑结构和特殊的性质,比如配合物中有关磁性,光学以及吸附等性质的研究已经陆续被报道出来。这些配位化合物的合成主要取决于两个因素的组合:金属离子和有机配体的几何构型。吡啶酸及其衍生物有机配体没有像有柔性的配体一样摇摆部份,但是N-O基团向金属离子的弯曲,这使得该类配体的配合性质不同与一般的刚性或者柔性链配体。一般说来,羧酸基团syn,syn以及anti,anti类型的配位模式具有反铁磁性耦合,而syn,anti类型的配位模式具有弱的铁磁性或者反铁磁性耦合。本文采用水热合成法合成出一系列芳香羧酸及衍生物,并做了结构表征和磁性分析,要点如下:一、合成了两种N-氧-吡啶甲酸为主配体的锰配合物对磁性进行研究。[Mn₃（L¹）₄（NO₃）₂]_n（配合物2-A,HL¹为N-氧烟酸）以及[MnL2Cl]n（配合物2-B,HL2为N-氧异烟酸）。配合物2-A中的L¹具有两种配位模式分别桥连四、三个二价锰离子。配合物2-A网络结构为3,4,6-连接4-节点,用Schl?fli标记法表示为（{4³}2{4⁴; 62}4{4⁶; 6⁶; 8³}）。这种相邻的链结构再通过羧基采用syn,syn模式相互连接形成蜂巢状的二维层。2-B通过N-O基团及羧酸等形成蜂巢状层结构,再通过吡啶环形成三维结构,为4,6-节点的{3;4;54}{32;4;56;6⁶}结构。对磁性研究比较,配合物2-A为低维反铁磁性物质,配合物2-B的磁性存在于蜂巢状的二维层结构,整体呈现反铁磁性。二、两种钴离子配合物Co（OCH₃）L]（3-A）及[Co₃（N₃）₄-（OCH₃）₂L₂]（3-B）（L=N-氧烟酸）合成及磁性表征。二价钴离子在这两种配合物中为八面体配位。3-A中,甲氧基与羧酸分别以μ1,1和syn,syn连接金属离子,并通过配体骨架的连接形成三维结构。3-B通过叠氮以EO模式形成金属钴离子链结构,并经配体连接形成二维层结构。磁性研究表明,3-A存在铁磁性耦合,并在2.5K时发生铁磁性过渡。3-B为反铁磁性物质。三、Co（C₆H₃N₄O₂）₂（H₂O）₂]·2H₂O的合成及结构研究。二价钴离子位于轻微扭曲的八面体构型的倒转中心。该八面体构型连接了两个水分子中的氧,以及去质子的四氮茂基（1,5-a）吡啶-8-羧酸阴离子中的氮及氧原子。通过O—H…O及O—H…N两种类型的氢键连接为三维大分子网络结构。

芳香羧酸及其衍生物为配体的金属配合物的合成与性质研究

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