手性席夫碱锰(Ⅲ)配合物的合成、结构及磁性研究

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手性席夫碱配体和Mn(III)离子反应得到的配合物结构多样,性质优异,被广泛的用于手性催化、生物技术和功能材料等相关领域。随着一些新技术的快速发展,很多领域对材料性能的要求也越来越高,特别是对集成多种功能的材料的需求。所以,设计合成具有铁磁性,铁电性和发光性等多种性质的多功能材料已经成为化学、物理学和材料科学研究的热点。基于上述背景,我们通过手性环己二胺和水杨醛衍生物反应得到一系列手性Schiff碱配体,再与Mn(III)离子配位合成手性Mn(III)Schiff碱配合物,然后分别以叠氮基(N3-),金属氰基配合物[Fe(CN)6]3-,[Cr(CN)6]3-和修饰的氰基金属配合物[(Tp)Fe(CN)3]-,[(BuTp)Fe(CN)3]-作为桥联基团制备手性磁性金属配合物,通过配合物的单晶结构测定、配合物的CD谱和磁性测定研究了这些手性磁性金属配合物的结构与性质。论文的主要研究内容和结果如下:1、以手性环己二胺与5号位上不同取代基的水杨醛衍物反应制备得手性Schiff碱配体,这些手性Schiff碱配体与Mn(III)反应得到一系列的手性Schiff碱Mn(III)配合物:Mn(R or S-L1) ClO4·2H2O、Mn(R or S-L2) ClO4·2H2O和Mn(R orS-L3) ClO4·2H2O。2、利用手性Schiff碱Mn(III)配合物,Mn(R or S-L1) ClO4·2H2O、Mn(R or S-L2)ClO4·2H2O、Mn(R or S-L3) ClO4·2H2O与叠氮钠(NaN3)反应,合成了6个一维链结构叠氮桥联配合物[Mn(R or S-L1(N3)]n(1,2)、[Mn(R or S-L2(N3)]n(3,4)、[Mn(Ror S-L3(N3)]n(5,6)。分别应用红外光谱、CD谱、X-射线单晶衍射对其结构进行了测定。其中配合物1、2结晶在单斜晶系的P21/c中心空间群中,晶体没有手性;3、4结晶在单斜晶系的P21手性空间群中;5、6结晶在正交晶系的P212121手性空间群中。磁性研究表明这些配合物都具有磁性,2、4、6的磁性行为相似,都是典型的反铁磁性化合物。3、以修饰的氰基金属配合物[(Tp)Fe(CN)3]-和Mn(R or S-L3) ClO4·2H2O反应,得到了一对链状结构的化合物[(Tp)Fe(CN)3]Mn(R or S-L3)(7,8),应用红外光谱、CD谱、X-射线单晶衍射对其结构进行了测定。配合物7、8结晶在正交晶系的P1手性空间群中。磁性研究表明这些配合物都具有磁性,且其磁行为是从弱的铁磁性作用转化成为反铁磁性作用。[(BuTp)Fe(CN)3]-和Mn(R or S-L2)ClO4·2H2O反应得到了两个双核结构的配合物[(BuTp)Fe(CN)3]Mn(R or S-L2)(9,10),它们结晶在三斜晶系的P-1中心对称空间群。4、以氰基金属配合物[Fe(CN)6]3-和为构筑基块和Mn(R or S-L1) ClO4·2H2O(n/n=1:3)反应合成了Mn(III)-Fe(III)一维链配合物[Fe(CN)6][MnL1]3(11)。以氰基金属配合物[Cr(CN)6]3-为构筑基块和Mn(R or S–L2) ClO4·2H2O(n/n=1:3)反应合成了Mn(III)-CrIII)一维链配合物[Cr(CN)6][MnL2]3(12)。通过X单晶衍射仪、红外光谱和CD谱对其结构进行了测定。配合物11结晶在的单斜晶系C2/c中心对称空间群中,配合物12结晶在的三斜晶系P-1空间群中。
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