低维八氰合金属基稀土金属配合物的制备、结构及磁性研究

摘要

本论文以探寻低维八氰合金属基稀土金属配合物为研究目的,采用溶液缓慢扩散法,以八氰合金属盐[Mo(CN)8]3-为分子构筑单元,与系列稀土金属离子和双齿螯合配体phen(1,10–phenantroline)在不同溶剂体系中组装反应,成功得到了25个新型八氰合金属基稀土金属配合物,包括9个一维锯齿链配合物Ln(phen)x(DMF)y[Mo(CN)8](Ln=Sm(1),x=1,y=5;Eu(2),x=0,y=6;Gd(3),x=0,y=6;Tb(4),x=0,y=6;Dy(5),x=0,y=6;Ho(6),x=0,y=6;Er(7),x=0,y=6;Tm(8),x=0,y=6;Lu(9),x=0,y=6.),8个一维螺旋链配合物[Ln(phen)2(H2O)Mo(CN)8]2[(n-C4H9)4N](NO3)·2CH3CN·4H2O(Ln=Gd(10),Tb(11),Dy(12),Ho(13),Er(14),Tm(15),Yb(16),Lu(17))和8个三核簇配合物(Hphen)2.5[Ln0.5(phen)(H2O)][Mo(CN)8]·1.5CH3CN(Ln=Gd(18),Tb(19),Dy(20),Ho(21),Er(22),Tm(23),Yb(24),Lu(25))。通过单晶X射线衍射仪测定了这些配合物的晶体结构,采用红外光谱、能谱和粉末X射线衍射等手段对部分配合物进行了表征,并利用SQUID仪研究了配合物18、19、20、23和24的磁学性质。
　　对一维锯齿链配合物1-9,稀土金属离子的种类不同导致了这9个配合物的空间群和晶体结构存在差异。配合物1的晶体属单斜晶系,空间群P21/c,金属中心Sm和Mo分别处于九配位的三冠三棱柱和八配位的畸变四方反棱柱配位构型中,[Sm(phen)(DMF)5]3+阳离子与一个[Mo(CN)8]3-阴离子单元通过反式氰根交替连接构成一维锯齿链;配合物3-7为异质同构,其晶体属正交晶系,空间群Pna21。而同构配合物2、8和9的晶体则属单斜晶系,空间群P21/c。在配合物2-9结构中,Ln和Mo原子均表现为畸变的四方反棱柱配位构型。与配合物1类似,配合物2-9中的[Ln(DMF)6]3+阳离子和[Mo(CN)8]3-阴离子单元通过反式氰基交替连接也构成了一维锯齿链。
　　对一维螺旋链配合物10-17,其晶体属异质同构,均为四方晶系,空间群I41/acd。金属中心Ln和Mo均处于畸变的四方反棱柱配位环境之中,结构中[Ln(phen)2(H2O)]3+阳离子与[Mo(CN)8]3-阴离子单元通过反式氰根交替连接形成一维螺旋链。
　　对零维三核簇配合物18-25,其晶体属异质同构,均为单斜晶系,空间群C2/c。金属中心Ln和Mo均为八配位的畸变四方反棱柱配位构型,Ln和Mo原子通过氰根相连构成{LnMo2}三核簇。研究表明,配合物18-25为一维螺旋链配合物10-17进一步转变的产物。其中,配合物18-25表现出稀土金属Ln(III)的单离子磁学行为。

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第1章 绪 论

1.1 低维八氰合金属基过渡金属配合物的研究进展

1.2 低维八氰合金属基稀土金属配合物的研究进展

1.3 本论文的研究内容

第2章 一维锯齿链八氰合金属基稀土金属配合物的合成与晶体结构

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 一维螺旋链八氰合金属基稀土金属配合物的合成与晶体结构

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 八氰合金属基稀土金属三核簇的合成、结构与磁性研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢