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A New Family of SO_(4)^(2–)-Templated 3d-4f High-Nuclearity Clusters:Syntheses,Structures,and Magnetic Properties

Chinese Journal of Chemistry 2024年第20期42卷 2438-2444页

作者： Caihong Fan Kaipeng Bai Qiancheng Luo Tian Han Chang Huang Yanzhen Zheng Weipeng Chen Frontier Institute of Science and Technology State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power EquipmentXi'an Key Laboratory of ElectronicDevicesandMaterials ChemistrySchoolof ChemistryInstrumentAnalysis CenterXi'an JiaotongUniversityXi'an Shaanxi 710049China

The precise syntheses of transition-rare-earth metal clusters with desired structures remain a great ***,by utilizing SO_(4)^(2-)anion released by in-situ decomposition of sodium dodecyl sulfate(SDS)as a template,a series of novel high-nuclearity 3d-4f clusters,formulated as[Ni_(24)Pr_(22)(μ_(3)-OH)_(31)(pida)_(24)(SO_(4))_(4)(NO_(3))_(9)(CH_(3)COO)_(3)]·Br_(4)·(NO_(3))_(11)·_(16)H_(2)O·25CH_(3)OH(1,H_(2)pida=N-phenyliminodiacetic acid),[Ni_(24)Nd_(22)(μ3-OH)_(31)(pida)_(24)(SO_(4))_(4)(NO_(3))_(9)(CH_(3)COO)_(3)]·Br_(4)·(NO_(3))_(11)·14H_(2)O·24CH_(3)OH(2)and[Ni_(24)Gd_(22)(μ3-OH)_(36)(bida)_(24)(SO_(4))_(7)(NO_(3))_(3)(CH_(3)COO)_(3)]·(SO_(4))·Br_(4)·(NO_(3))_(4)·31H_(2)O·32CH_(3)OH(3,H_(2)bida=N-benzyliminodiacetic acid),have been successfully isolated.X-ray crystal structure analyses reveal that all the cationic{Ni_(24)RE_(22)}cores in 1-3 possess a ball-like structure with C_(3v)symmetry,and can be viewed as consisting of an inner{RE_(22)}core and an outer{Ni_(24)}*** 1 and 2 to 3,due to the lanthanide contraction effect,the coordination numbers for rare-earth metal centers in{RE_(22)}are different,resulting in different number of SO_(4)^(2-)and NO_(3)^(-)anions to support and stabilize the skeleton ***,the magnetic properties of complexes 1-3 were also *** result revealed that complexes 1-3 show antiferromagnetic/ferrimagnetic interactions,and 3 exhibits magneto-caloric effect at ultralow temperatures with a maximum-ΔSm(magnetic entropy change)value of 33.03 J·kg^(−1)·K^(−1)at 3.0 K and 7 T.

关键词： transition-rare-earth metal Cluster Anionic template Magnetic exchange Magnetic refrigeration

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