三氰基磁性配合物的合成、结构和性质研究

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近几十年来,分子磁性材料的研究取得了一些重要进展。它们有可能在如高密度信息存储、量子计算机及自旋分子电子学等方面得到应用,而受到越来越多科学家们的关注。   氰根离子是一种常用的桥联配体,它可以在一定程度上控制产物的拓扑结构,并能有效的传递磁相互作用。本文选择修饰的三氰基配合物(Bu4N)[(Tp)Fe(CN)3](Tp=三吡唑基氢硼烷)作为构筑基元,与三联吡啶terpy(terpy=2,2:6,2”-terpyridine)和稀土的硝酸盐三种物质混合在一起,成功合成了三个四核簇合物[La(NO3)2(terpy)(CH3OH)]2[(Tp)Fe(CN)3]2·2CH3OH(1),[Ce(NO3)2(terpy)(CH3OH)]2[(Tp)Fe(CN)3]2·2H2O(2)相[Pr(NO3)2(terpy)(CH3OH)]2[(Tp)Fe(CN)3]2·2CH3OH·2H2O(3);三核簇合物[Dy(NO3)(terpy)(H2O)(CH3OH)][(Tp)Fe(CN)3]2·0.5H2O(4)和双核化合物[Ho(NO3)2(terpy)(CH3OH)][(Tp)Fe(CN)3]·2CH3OH·H2O(5),[Yb(NO3)2(terpy)(CH3OH)][(Tp)Fe(CN)3]·2CH3OH·H2O(6)。对化合物1-6进行了晶体结构的表征。化合物1-3具有相似的四方形结构,FeⅢ和LnⅢ(Ln=La,Ce,Pr)位于四方形方框的四个顶角。化合物1-3,5和6中存在分子间π-π堆积作用。磁性研究表明化合物1-5中FeⅢ和LnⅢ间存在反铁磁性相互作用。   同时含有两种或两种以上有机配体的配合物不仅可能具有新颖的网络拓扑结构,而且还可能显示特殊的功能。以修饰的三氰基金属配合物(Bu4N)[(Tp)Fe(CN)3]和(Bu4N)[(i-BuTp)Fe(CN)3](Bu4N+=四丁基铵离子,i-BuTp=异丁基三吡唑基硼烷)作为第一构筑基元,有机羧酸作为第二桥联配体,合成了一系列具有混合桥联配体的新型配合物:{[Cu2(tp)(mbpy)2][(Tp)Fe(CN)3]2·7H2O}n(7,mbpy=4,4’-dimethyl-2,2’-bipyridyl,tp=terephthalato),五核簇合物[Cu3(phen)3(CH3OH)(H2O)2](tp)2[TpFe(CN)3]2·8H2O(8,phen=1,10-phenanthroline)和四核簇合物[Cu(CH3CH2OH)(phen)]2(tp)[(i-BuTp)Fe(CN)3]2·2CH3OH·H2O(9)。对化合物7-9进行了晶体结构的表征。磁性研究表明,化合物7具有变磁行为,Neel温度为2.5K,在1.8K时它的临界场为1.25 T。化合物8和9中FeⅢ和CuⅡ离子之间均存在铁磁性相互作用。   合成了两个新的阴阳离子杂化配合物[Fe(qsal)2][Ni(dddt)2]·CH3CN·CH3OH(10)和[Fe(qsal)2][Ni(pddt)2](11)。对其进行了晶体结构的表征。磁性研究表明化合物10和11中FeⅢ和NiⅢ间存在反铁磁性相互作用。  
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