基于三氮唑和吡啶类配体的金属配合物的构筑与磁性研究

摘要

本论文的主要工作是合成了一系列具有明确结构的三氮唑化合物，作为配体与金属离子自组装，得到了系列含氮配合物，利用单晶X-射线衍射分析确定了部分化合物和配合物的结构，并分析了它们在凝聚态下的分子形态、堆积方式、分子间作用力，对部分配合物的荧光性能和磁性进行了考察，以便寻找性能优异的光学或磁学材料。本论文的主要内容如下:
　　1、设计合成了4种1，2，4-三氮唑化合物，利用室温挥发法得到了其中3种化合物的单晶，利用单晶X-射线衍射等手段解析了它们的晶体结构，并分析了它们在凝聚态下的分子形态、堆积方式及分子间的作用力。
　　2、以希夫碱-三氮唑类化合物作为配体，和四氟硼酸亚铁自组装，得到了2种配合物的粉末，利用元素分析、红外和粉末衍射仪对粉末进行了表征，和已有相似结构的亚铁-4H-1，2，4-三氮唑体系的粉末衍射图谱进行比对，我们可以推测，该配位聚合物已经合成，且为一维链状结构，并分析了这两种配位聚合物的磁学性能，结果发现这两种配位聚合物都具有自旋转换性能，且转换温度在低温区。
　　3、以对苯甲酸三氮唑作为配体，通过配位键和氢键等弱相互作用与过渡金属自组装，得到4种过渡金属配合物，分析了这4种过渡金属配合物的特点，发现其空间层状结构都是通过水分子和其它原子间的氢键形成的。
　　4、以对苯甲酸三氮唑作为配体，通过配位键和氢键等弱相互作用与稀土金属自组装，得到4种稀土金属配合物，分析了这4种稀土金属配合物的特点，对部分配合物进行了荧光测试。
　　5、以吡啶类作为配体，通过配位键和氢键等弱相互作用与亚铁自组装，首次得到2种亚铁金属配合物，分析了这2种亚铁吡啶类配合物结构的特点，并分析了这两种配合物的磁学性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 氮杂环化合物及其配合物概述

1．1．1 三氮唑类配合物概述

1．1．2 吡啶类配合物概述

1．2 影响配合物晶体结构的因素

1．3 配合物的合成方法

1．4 本论文的选题意义和研究内容

第二章 三氮唑配体及其一维链状配合物的合成和性质

2．1 引言

2．2 实验试剂与仪器

2．3 三氮唑配体的合成和表征

2．3．1 配体HL1和HL2的合成

2．3．2 配体HL3和HL4的合成

2．3．3 配体晶体结构的测定与讨论

2．4 三氮唑配位聚合物的制备

2．4．1 配合物{Fe(HL3)3(BF4)2}n(1)的合成

2．4．2 配合物{Fe(HL4)3(BF4)2}n(2)的合成

2．5 配位聚合物结构的讨论

2．6 配位聚合物的性质研究

2．7 本章小结

第三章 三氮唑配体过渡金属配合物的合成和性质

3．1 引言

3．2 实验试剂

3．3 配合物的制备

3．3．1 配合物[Co(L2)2(H2O)4]·H2O(3)的合成

3．3．2 配合物[Cd(L2)2(H2O)4]·10H2O(4)的合成

3．3．3 配合物[Zn(L2)2(H2O)2](5)的合成

3．3．4 配合物[Fe(L2)2(H2O)4]·10H2O(6)的合成

3．4 配合物晶体结构的测定与讨论

3．4．1 配合物晶体结构的测定

3．4．2 配合物晶体结构的讨论

3．5 配合物的性质研究

3．5．1 配合物的热重分析

3．6 本章小结

第四章 三氮唑配体稀土配合物的合成和性质

4．1 引言

4．2 实验试剂

4．3 配合物的制备

4．3．1 配合物{[Pr2(L2)4(H2O)10]·10H2O·2ClO4}(7)的合成

4．3．2 配合物{[Er(L2)2(H2O)2(OH)]·4H2O}n(8)的合成

4．3．3 配合物{[Lu(L2)2(H2O)2(OH)]·4H2O}n(9)的合成

4．3．4 配合物{[Sm(L2)2(CH3CH2OH)(H2O)3]·ClO4}n(10)的合成

4．4 配合物晶体结构的测定与讨论

4．4．1 配合物晶体结构的测定

4．4．2 配合物晶体结构的讨论

4．5 配合物的性质研究

4．5．1 配合物的热重分析

4．5．2 配合物10的荧光

4．6 本章小结

第五章 吡啶类配体亚铁配合物的合成和性质

5．1 引言

5．2 实验试剂

5．3 配合物的制备

5．3．1 配合物[Fe(HL5)2(SCN)2](11)的合成

5．3．2 配合物[Fe(HL6)3(ClO4)2](12)的合成

5．4 配合物晶体结构的测定与讨论

5．4．1 配合物晶体结构的测定

5．4．2 配合物晶体结构的讨论

5．5 配合物的性质研究

5．5．1 配合物的热重分析

5．5．2 配合物的磁性

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文