基于多齿配体的稀土—过渡金属配合物的合成、结构及磁性研究

摘要

稀土，过渡金属配合物，因其丰富多样的拓扑结构，并在光、电、磁、催化和吸附等方面具有新奇的物理和化学性质，吸引了众多化学家的目光。然而，与过渡金属配合物的研究相比，稀土配合物的研究还相对较少，尤其是对稀土-过渡金属配合物的研究就更少了。正是基于这样的研究背景，本论文选用多羧酸和多羟基类化合物作为有机配体合成稀土-过渡金属配合物，系统研究合成条件对合成产物的影响、化合物的结构特点以及其磁学性质。论文具体内容如下:
　　1.阴离子调控的基于反式1，2-环己二胺四乙酸的稀土-过渡金属配位聚合物的合成、结构及磁性研究。通过在反应中采用不同的阴离子，利用环己烷二胺四乙酸(H4CDTA)作为配体与过渡金属离子及稀土金属离子反应得到了一系列的结构和维度都不同的3d-4f异金属配位化合物(1-9)。晶体结构分析表明阴离子对化合物结构的形成具有重要的调控作用，其对配体与稀土离子的配位模式及化合物结构的维度都有重要影响。分析了化合物6从二维结构转变为三维结构的化合物9的转化过程，发现这是一个由动力学所控制的结果向热力学所控制的结果进行转化的过程。并研究了这一系列化合物的磁学性质。
　　2.基于多齿配体的稀土-过渡金属簇合物的合成、结构及磁性研究。
　　(1)利用环己烷二胺四乙酸(H4CDTA)配体和过渡金属、稀土金属的氧化物，成功合成了两个很罕见的不含阴离子的52核的中性簇合物(10-11);
　　(2)利用环己烷二胺四乙酸(H4CDTA)配体，通过控制反应条件，合成了两个24核的具有六帽八面体构型的稀土-过渡金属簇合物(12-13);
　　(3)利用3-[N-三（羟甲基）甲氨基]-2-羟基丙磺酸(H5TMHSA)配体，在合适的pH条件下，合成了三个十核的稀土-过渡金属簇合物(14-16)，并研究了这些化合物所表现出来的不同的磁学性质。
　　3.基于N-(2-羟乙基)乙二胺-N,N',N'-三乙酸的稀土-过渡金属配位聚合物的合成、结构及磁性研究。
　　(1)选用N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N'，N'-三乙酸(HEDTA)作为有机配体，利用不同的稀土金属离子和二价铜离子进行反应，得到了两个具有一维链状结构的3d-4f配位聚合物(17-18);
　　(2)利用不同的稀土离子和N-(2-羟乙基）乙二胺-N，N'，N'-三乙酸(HEDTA)配体在二价锰离子的存在下，合成了两种具有不同结构的稀土配位聚合物(19-20)，成功实现了从非手性化合物向手性化合物的设计组装。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 稀土-过渡金属配位聚合物

1．3 稀土-过渡金属簇合物

1．3．1 低核的稀土-过渡金属簇合物

1．3．2 中核的稀土-过渡金属簇合物

1．3．3 高核的稀土-过渡金属簇合物

1．4 本论文的选题背景与研究内容

参考文献

第二章 阴离子调控的基于反式1，2-环己二胺四乙酸的稀土-过渡金属配位聚合物的合成、结构及磁性研究

2．1 实验部分

2．1．1．试剂

2．1．2 仪器及测试条件

2．1．3 化合物的合成和转化

2．1．4 晶体结构测定

2．2 结果与讨论

2．2．1 晶体结构分析

2．2．2 化合物6向化合物9的转化

2．2．3 热重分析

2．2．4 磁性分析

本章小结

参考文献

第三章 基于多齿配体的稀土-过渡金属簇合物的合成、结构及磁性研究

3．1 基于反式1，2-环己二胺四乙酸的Ln40Ni12簇合物的合成与结构

3．1．1 实验部分

3．1．2 结果与讨论

3．2 基于反式1，2-环己二胺四乙酸的Ln6Cu18簇合物的合成、结构与磁性研究

3．2．1 实验部分

3．2．2 结果与讨论

3．3 基于3-[N-(羟甲基)甲氨基]-2-羟基丙磺酸的Ln2Cu8簇合物的合成、结构与磁性研究

3．3．1 实验部分

3．3．2 结果与讨论

本章小结

参考文献

第四章 基于N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N′，N′-三乙酸的稀土-过渡金属配位聚合物的合成、结构及磁性研究

4．1 基于N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N′，N′-三乙酸的稀土-过渡金属配位聚合物的合成、结构与磁性研究

4．1．1 实验部分

4．1．2 结果与讨论

4．2 基于N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N′，N′-三乙酸的稀土配位聚合物的合成、结构与磁性研究

4．2．1 实验部分

4．2．2 结果与讨论

本章小结

参考文献

附录1 论文中用到的配体

附录2 在学期间发表的论文

致谢