氮杂环胺及二胺类分子化合物相变性质的研究

发布时间：2020-06-04 16:29

【摘要】：控制晶体物理性质的响应可以发生磁电、光电和磁光耦合,从而产生新的多功能特性,由于多功能材料在功能器件等方面具有广泛的应用,因此同时拥有多种物理性质的单一相材料吸引了大量的关注。有机无机杂化材料具备丰富的结构特性和物理性质是潜在的多功能材料之一。为了得到兼具多种物理特性的有机无机杂化材料,文中利用分别利用调节反应物的摩尔比、替换无机部分的金属离子等和有机胺来展开相关性质的研究。本论文的研究内容分为三部分:第一部分:以吡啶为有机部分,与金属卤素盐反应,结晶形成了4个化合物,[C_5NH_6][CdCl_3](1)、[C_5NH_6][Cd_2Cl_5](2)、[C_5NH_6][MnCl_4](3)和[C_5NH_6][MnBr_4](4),并对其进行了一系列的表征;第二部分:以N-甲基吡咯烷为有机部分,与无机部分反应,结晶形成了4个化合物,[CH_3-NC_4H_9][CdBr_3](5)、[CH_3-NC_4H_9][CdBr_4](6)、[CH_3-NC_4H_9]_3[Cd_2Br_7](7)和[CH_3-NC_4H_9][MnCl_3](8),并对其进行了一系列的表征;第三部分:以二胺为有机部分,与无机部分反应,结晶形成了3个化合物,[C_5N_2H_(14)][Mn_2Cl_6·4H_2O](9)、[C_5N_2H_(14)][Cd_2Cl_6](10)和[C_6N_2H_(16)][Cd_2Cl_6](11),并对其进行了一系列的表征。在这11种化合物中,通过调节反应物的摩尔比设计不同维度结构、替换无机部分金属离子和小分子胺的方法,合成出六个相变化合物,化合物1、2、5、6、7和8,其中,化合物8兼具光学和电学性质。
【图文】：

这为相同的反应物通过调节化学计量比而构建出不同维数的化合物提供了一种有效的方法。图1.[C5H9NH3]CdCl3的空间堆积图（左）；[C5H9NH3]4Cd3Cl10的空间堆积图（右）；所有原子上的氢都被删除，且所有原子的椭球占有率为30%另外，无机金属框架作为有机无机杂化化合物的重要组成部分，同样影响着它们自身的性质。金属卤素盐由于卤素与有机胺分子可以形成氢键，所以金属卤素盐在构建有机无机杂化化合物的时候备受青睐。为了得到新的有机无机相变杂化物，研究者大多从两部分入手：（1）替换中心金属原子，例如分子通式为：[NH2NH3][M(HCOO)3][46]（M=Mn2+, Zn2+, Co2+和 Mg2+）的四种杂化化合物，，其中，含二价锰离子的杂化物和含二价锌离子的杂化物具有相同的无机结构，412·63金属框架，而有机阳离子则填充在框架之中；含钴和含镁的化合物则具有相同的 49·66金属阴离子框架，而阳离子位于框架之中作为电荷补充部分。这四种化合物分别在 350 K, 350 K, 380 K 和 348 K 发生热异样；（2）替换卤素，例如(Pyrrolidinium)MnCl3[47]和(Pyrrolidinium)MnBr3[48]具有相同的有机阳离子和无机框架

yrrolidinium)MnCl3的晶胞堆积图，所有原子上的氢都被删除，且所有原子的椭球占有inium)MnCl3的介电-温度依赖图；（c）(Pyrrolidinium)MnBr3的晶胞堆积图，所有原有原子的椭球占有率为30%；（d）(Pyrrolidinium)MnBr3的介电-温度依赖图。究工作
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34

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本文编号：2696657