多醇配体体系下：高自旋金属锰簇的合成、自组装与磁性研究

发布时间：2024-07-07 05:26

　　金属锰簇合物由于其在低温下作为单分子磁体、电子自旋器件、磁制冷材料、高密度信息存储材料等的潜在应用以及与生物无机化学的相关性等而受到了广泛的研究。存在于绿色植物的光系统Ⅱ(pS Ⅱ)中的放氧复合体(OEC)上的一种独特的金属酶中就含有类似金属锰簇合物的Mn4CaOx活性位点。本论文旨在合成具有单分子磁体行为的高自旋金属锰簇合物并探索能够有效调控簇合物结构与磁学性质的新方法。本文第一章为绪论部分,主要介绍了单分子磁体、单离子磁体和单链磁体的概念与研究进展,以及本论文的选题目的与意义。单分子磁体可以被定义为在外加磁场中被磁化,并且在去除外加磁场后还有一定剩磁的金属簇合物;它是单分子本身的性质,即基态自旋值和各向异性所决定的,而不是由分子间的相互作用或者长程有序引起。与传统磁体不同,单分子磁体可以看成是用化学方法把金属离子通过有机配体绑定在一起形成的磁性化合物。它的磁性来源于具有未成对电子的金属中心之间的磁偶合。由于有机结构的多样性和可变性,通过改变有机配体和桥连配体,可以有目的地对簇合物结构进行修饰和调控,进而实现对分子磁性的控制。基于上述优点,单分子磁体与传统磁性材料相比能够表现出更为丰...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 分子磁体简介
        1.2.1 单分子磁体
        1.2.2 单链磁体
        1.2.3 单离子磁体
    1.3 分子磁体的合成策略
        1.3.1 “模块构筑”合成策略
        1.3.2 融合配体合成策略
    1.4 本论文的选题的目的、意义及主要内容
    1.5 论文中用到的实验条件、仪器设备与测试表征方法
    参考文献
第二章 通过“模块构筑”的方法来合成新型锰簇合物及其结构与磁性研究
    2.1 引言
    2.2 合成与表征
        2.2.1 配体H₂L₁-H₂L₅的有机合成路线
        2.2.2 配体H₂L₁-H₂L₅的有机合成步骤
        2.2.3 化合物1-7的合成
    2.3 化合物结构与性质分析
        2.3.1 化合物1-7的结构描述
        2.3.2 化合物1-7的磁学性质研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 通过融合配体的方式构筑新型锰簇合物及其结构与磁性研究
    3.1 引言
    3.2 合成与表征
        3.2.1 配体H₂L₆–H_XL₁₀(x=3-4)的有机合成路线
        3.2.2 配体H₂L₆–H_XL₁₀(x=3-4)的有机合成步骤
        3.2.3 化合物8-14的合成
    3.3 化合物结构与性质分析
        3.3.1 化合物8-14的结构描述
        3.3.2 化合物8-14的磁学性质研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 通过带有荧光基团的配体来构筑新型锰簇合物及其结构与磁学、光学性质研究
    4.1 引言
    4.2 合成与表征
        4.2.1 配体H₃L₁₁的有机合成路线
        4.2.2 配体H₃L₁₁的有机合成步骤
        4.2.3 化合物15-17的合成
    4.3 化合物结构与性质分析
        4.3.1 化合物15-17的结构描述
        4.3.2 化合物15-17的磁学性质研究
        4.3.3 配体和化合物15-17的荧光性质研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论
附录
    一、有机物的核磁谱图
    二、化合物的晶体学数据表
作者简介
攻读博士学位期间发表的学术论文成果
致谢



本文编号：4003223