溶剂诱导的取代基苯甲酸—叠氮铜配合物分子磁体的合成、结构及性能

发布时间：2021-05-27 09:50

　　本论文以探索高性能分子基磁体的设计和合成策略为目的,着眼于溶剂效应在构筑配位聚合物时扮演的重要角色,选择金属铜离子作为顺磁中心、叠氮基作为传递磁耦合的桥联配体,引入具有刚性结构的取代基苯甲酸作为辅助配体,成功合成了数例叠氮铜磁性配合物,讨论了配合物的磁构关系,探究了溶剂体系对苯甲酸-叠氮铜配合物结构和磁性的调控机制,具体内容如下：一、以乙醇溶剂为反应环境,成功合成了一例新颖的叠氮铜配合物：[Cu（4-fba）（N3）（C2H5OH）]（1）（4-fba为4-氟苯甲酸）,对其结构和磁性进行了详细的表征。结构分析表明,配合物1的最小不对称单元只包含一个二价铜离子,六配位的铜离子呈现了拉伸的八面体几何构型,两个叠氮N原子和两个羧酸O原子位于赤道平面位置,两个乙醇O原子占据了顶点位置。交替的三重桥（EO-叠氮、syn,syn-羧酸和μ2-乙醇分子）共同桥连铜离子形成了化合物的一维链状结构。磁性研究表明,铜链之间显示了铁磁相互作用,表现出铁磁有序（Tc=7.0 K）。链内相邻的铜离子间强的铁磁耦合是由超交换作用的反补偿效应而产生的,导致了铁磁链间的长程磁有序,这极有可能是由配位的乙醇分子与相邻链... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 配合物分子基磁体
        1.1.1 配合物分子基磁体的研究现状
        1.1.2 影响设计和合成配合物分子磁体的因素
    1.2 叠氮磁性桥的研究现状及常见的桥连模式
    1.3 羧酸调控的叠氮铜磁性配合物的研究进展
    1.4 选题依据、研究思路及内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 研究思路
        1.4.3 研究内容
    参考文献
第二章 乙醇溶剂配位的4-氟苯甲酸-叠氮铜配合物的合成、晶体结构及磁性
    2.1 实验部分
        2.1.1 试剂
        2.1.2 仪器
        2.1.3 计算方法
    2.2 配合物的合成及其晶体结构
        2.2.1 配合物[Cu(4-fba)(N_3)(C_2H_5OH)]_n(1)的合成及表征
        2.2.2 配合物1的晶体数据收集及精修
        2.2.3 配合物1的晶体结构描述
    2.3 配合物的磁性研究
    2.4 金属离子耦合作用的计算研究
    2.5 磁构关系讨论
    2.6 小结
    参考文献
第三章 溶剂诱导的2-萘甲酸-叠氮铜配合物的合成、结构、单晶转化及磁性
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂
        3.1.2 仪器
        3.1.3 计算方法
    3.2 配合物的合成及其晶体结构
        3.2.1 配合物[Cu(2-na)(N_3)](2)的合成及表征
        3.2.2 配合物[Cu(2-na)(N_3)](3)的合成及表征
        3.2.3 配合物[Cu(2-na)(N_3)(C_2H_5OH]_n(4)的合成及表征
        3.2.4 配合物[Cu(2-na)(N_3)](2b)的合成及表征
        3.2.5 配合物2-4的晶体数据收集及精修
        3.2.6 配合物2-4的晶体结构分析
    3.3 配合物4的热重分析
    3.4 配合物的磁性研究
        3.4.1 配合物2的磁性
        3.4.2 配合物3和4的磁性
    3.5 配合物2和3热力学稳定性的DFT计算
    3.6 磁构关系讨论
    3.7 小结
    参考文献
第四章 溶剂调控的4-三氟甲基苯甲酸-叠氮铜配合物的合成、结构及磁性
    4.1 实验部分
        4.1.1 试剂
        4.1.2 仪器
    4.2 配合物的合成及其晶体结构
        4.2.1 配合物[Cu_4(4-tfmba)_4(N_3)_3(OH)](5)的合成及表征
        4.2.2 配合物[Cu(4-tfmba)(N_3)(CH_3OH)](6)的合成及表征
        4.2.3 配合物[Cu(4-tfmba)(N_3)(C_2H_5OH)](7)的合成及表征
        4.2.4 配合物[Cu(4-tfmba)(N_3)(C_3H_7OH](8)的合成及表征
        4.2.5 配合物5-8的晶体数据收集及精修
        4.2.6 配合物5-8的晶体结构分析
    4.3 配合物的磁性研究
        4.3.1 配合物5的磁性
        4.3.2 配合物6-8的磁性
    4.4 磁构关系讨论
    4.5 小结
    参考文献
第五章 甲醇中硝基取代的苯甲酸-叠氮铜配合物的合成、磁性及含能性质
    5.1 实验部分
        5.1.1 试剂
        5.1.2 仪器
    5.2 配合物的合成及其晶体结构
        5.2.1 配合物[Cu(4-NBA)(N_3)(CH_3OH)]_n(9)的合成及表征
        5.2.2 配合物[Cu(3,5-DNBA)(N_3)]_n(10)的合成及表征
        5.2.3 配合物9-10的晶体数据收集及精修
        5.2.4 配合物的晶体结构分析
    5.3 配合物9-10的磁性研究
    5.4 配合物10的热重分析
    5.5 配合物10的感度测试
    5.6 配合物10的非等温动力学分析
    5.7 配合物10的标准摩尔生成焓
    5.8 小结
    参考文献
总结、创新点与展望
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]分子磁体[J]. 王天维,游效曾.  物理. 2008(11)
[2]21世纪的配位化学是处于现代化学中心地位的二级学科[J]. 徐光宪.  北京大学学报(自然科学版). 2002(02)
[3]自旋交叉配合物[Fe（dpq）2（NCS）2]·1.5H2O的合成和磁性研究[J]. 陶建清,施卫忠,庄晓,余智,游效曾.  无机化学学报. 2002(03)

硕士论文
[1]基于含N、O的手性配体配合物的合成、结构及性质表征[D]. 李孟丽.河北师范大学 2013
[2]新型氮氧多齿配体配合物的合成及性能研究[D]. 贾立然.郑州轻工业学院 2012
[3]基于手性氨基酸衍生物配体配合物的合成及性能表征[D]. 何蓉.河北师范大学 2010



本文编号：3207355