稀土金属配合物的合成与光磁性质的研究

发布时间：2020-04-07 12:19

【摘要】：近些年,配合物得到了飞速发展,成为配位化学领域中的重要研究课题。稀土金属离子具有特殊的4f层电子结构,其形成的稀土金属配合物也越来越受到研究者们的重视。稀土金属配合物在磁性、催化、荧光、吸附以及生物医学等方面都有广泛应用。而稀土发光材料和单分子磁体最是当下的研究热点。稀土配合物中所用的金属离子主要以镧系离子(Gd~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+),Yb~(3+)等)为主。在此研究背景下,选用镧系金属离子,合成出了9例新的稀土金属配合物,并测试了它们的光学性质和磁学性质。主要研究内容如下:本文以2-[[(4-硝基苯基)亚氨基]甲基]-8-羟基喹啉(HL1)为配体,二苯甲酰甲烷为辅配体,合成了七例未见文献报道的双核稀土配合物:[Ln_2(dbm)_4(L1)_2](Ln=Gd(1),Tb(2),Eu(3),Er(4),Yb(5),Dy(6))、[Nd_2(dbm)_4(L1)_2]·2.5CH_3CN(7)。用X射线单晶衍射对晶体结构进行测定,辅以元素分析、X射线粉末衍射分析、红外光谱、紫外吸收光谱、热重等分析测试手段进行结构表征,并对相关配合物进行近红外荧光测试、磁性测试等。晶体结构结果表明配合物1-7是同构的,同属于三斜晶系,Pī空间群。配合物4、5和7进行了近红外发光测试,结果表明它们都能发射出其金属离子的特征峰。其中配合物7的金属近红外特征峰的激发波长(470 nm)位于可见光区。配合物1和6的磁性研究结果表明,配合物1具有磁热效应,T=4 K、ΔH=7 T条件下,其磁熵变达到最大值为14.36 J kg~-11 K~(-1)。而配合物6具有典型的单分子磁体行为,其指前因子τ_0为5.10×10~-77 s,有效能垒ΔE/k_B为62.42 K。以N'-(3-甲基噻吩-2-亚甲基)-2-肟基丙酰肼(HL2)为配体,二苯甲酰甲烷为辅配体,合成了两例未见文献报道的双核稀土配合物。并以它们为主配体,以二苯甲酰甲烷为辅配体,合成两例新的稀土配合物:[Ln_2(dbm)_4(L2)_2](Ln=Er(8),Yb(9))。并对晶体结构进行测定和表征。晶体结构结果表明配合物8和9是同构的,属于三斜晶系,Pī空间群。
【图文】：

1-4 (a) 配合物[Dy(bbpen)Br]的分子结构图(b) 配合物[Dy(bbpen)Br]的磁滞回. 1-4 (a) Molecular structure for [Dy(bbpen)Br] (b) Variable-field magnetization dataMagnetic hysteresis loops for [Dy(bbpen)B.同年郑彦臻课题组[23]也报道了一个单离子磁体[Dy(OtBu)2(py)5][BPh4]通过调整中心离子的配位环境，使配合物的中心金属离子 DyIII具有接

5图 1-6 稀土簇合物常见构成单元Fig. 1-6 Familiar motifs of lanthanide hydroxy clusters双核稀土配合物构造相对简单，这关于理解配合物中自旋中心间的磁互相作
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.4

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本文编号：2617906