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单核与节点状过渡金属配合物的合成、结构与磁性研究

单核与节点状过渡金属配合物的合成、结构与磁性研究

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作者：李舒涛清华大学

学位级别：硕士

本论文主要工作是单核与四核节点状过渡金属配合物的合成、结构与磁性研究。使用的配体是合成容易、产率较高的的双腙Schiff碱类配体，得到新型嘧啶桥连的六齿N4O2配位环境的配体，将此类配体与FeⅢ反应得到了1例4核节点状三价铁配合物... 详细信息

本论文主要工作是单核与四核节点状过渡金属配合物的合成、结构与磁性研究。使用的配体是合成容易、产率较高的的双腙Schiff碱类配体，得到新型嘧啶桥连的六齿N4O2配位环境的配体，将此类配体与FeⅢ反应得到了1例4核节点状三价铁配合物。同时在双腙配体的基础上，尝试合成出部分单腙Schiff碱类配体，通过与不同取代基的水杨醛缩合得到一些三齿配体，并以此得到几例单核与双核FeⅢ和1例单核CoII配合物。同时利用3，6-二溴吡嗪作为配体前驱体，得到了一例单核FeⅢ配合物。进一步对单核与节点状FeⅢ配合物的性质进行研究，并互相做对比，发现其中化合物1是高自旋态的化合物，分子间传递反铁磁耦合相互作用，化合物3具有不完全的自旋交叉性质。在此基础上，将四核与单核配合物做了对比，研究了骨架的刚性对于配合物磁性的影响。同时也探索研究了不同的溶剂对所得晶体结构的影响。得到了以下主要研究成果：一、设计合成了一系列具有N4O2配位环境的Schiff碱配体，得到了1例具有2×2节点结构的四核FeⅢ配合物，研究发现这是一个高自旋态的配合物，分子间传递反铁磁耦合相互作用，其磁性耦合常数为J=-1.26cm-1。二、设计合成了一系列具有N2O配位环境的Schiff嘧啶单肼配体，得到了4例单核和1例双核FeⅢ配合物、1例单核CoII配合物。通过对化合物2-5的结构和性质进行研究和对比，发现化合物2是一个高自旋态的配合物，且6齿配体只使用了一半的配位原子进行配位，化合物3具有不完全的自旋交叉性质，这主要是因为嘧啶肼上的氢原子脱去，配体场场强变强。化合物4则呈现离子间的铁磁相互作用。化合物5则是甲醇桥连的对称双核FeⅢ配合物。同时利用双溴吡嗪还得到了一例单核FeⅢ配合物。三、探索出一个较成熟的合成单腙Schiff碱类配体的方法。在此基础上，后续可以合成各类取代基的3齿N2O配位环境的配体，在一定条件下可以尝试得到不同取代基的单核配合物。这有助于我们更加明晰分子骨架的刚柔性以及配体脱氢与否对单核与节点状四核配合物的结构与磁性的不同影响研究打下基础作用。

关键词：自旋交叉 FeⅢ离子磁性单核配合物节点状配合物

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