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以mnt为配体的新型配合物的合成以及磁学性质研究

作　者: 王鹏
导　师: 石敬民
学　校: 山东师范大学
专　业: 物理化学
关键词: π-π重叠配合物分子间作用力理论计算磁耦合
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

分子间磁相互作用机理研究是近十多年来分子基磁学领域的研究热点之一。一些自由基型分子间或离子间已显示了强的磁耦合相互作用而受到人们的特别关注，但相关磁耦合机理远未被揭示与了解。 mnt(cis-1,2-dicyanoethylene-1,2-dithiolate,马来二烯基二硫烯阴离子)可与金属离子配位而产生自由基型配阴离子，选择不同种类的平衡阳离子则可获得不同分子间相互作用的配阴离子，因而有助于探索了解分子间磁耦合机理。基于此，本论文进行了含有mnt配体的新型自由基型配位化合物的合成及磁耦合机理研究。本论文设计合成了以mnt为配体，分别以N-氢吡啶阳离子，N-甲基吡啶阳离子，N-乙基吡啶阴离子为平衡阳离子，分别含有NiIII, PdIII，CoIII金属离子的六个新型配合物，即：单核NiIII配合物[N-H-Py][Ni(mnt)2](1)、单核NiIII配合物[N-Methyl-Pyridine)][Ni(mnt)2](2)、单核NiIII配合物[N-Ethyl-Pyridine][Ni(mnt)2](3)、单核PdIII配合物[N-H-Py][Pd(mnt)2](4)、单核CoIII配合物[N-Methyl-Py][Co(mnt)2](5)、单核CoIII配合物[N-Ethyl-Pyridine][Co(mnt)2](6)。对所合成的配合物进行了红外表征和X-射线单晶衍射晶体结构测定。晶体结构测试表明，配阴离子间存在有各种不同的-重叠相互作用。以晶体结构中相邻配阴离子间-重叠所涉及的结构参数为理论计算模型，对所涉及的所有-重叠进行了理论计算，获得了由-重叠相互作用所导致的理论计算磁耦合品质与磁耦合强度的信息。对配合物(1)、(2)和(3)进行了变温磁化率测试，并对所得磁数据与相应的理论计算结果及相应配阴离子间的-重叠相互作用进行了构效关联。对配合物(4)进行了电子顺磁共振波谱ESR测试，所得测试结果与其晶体结构中的配阴离子间的π-π重叠相互作用进行了构效关联。本论文对分子间磁耦合性质的研究结果进一步表明，π-π重叠相互作用所导致的磁耦合强度与π-π重叠相互作用中短距离接触原子上的电子自旋密度及接触距离相关。本论文的研究结果将对合成理想的分子基铁磁材料和磁性功能器件等方面具有重要的理论与实验指导意义。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
前言  10-25
  参考文献  18-25
第一章以 mnt（马来二腈基二硫烯基）为配体的 NiIII 自由基配合物的合成，表征和磁耦合机理研究  25-91
  第一节具有π-π重叠结构的 NiIII 自由基配合物[PyH][Ni(mnt)2]的合成，表征和磁耦合机理研究  26-41
    一、实验部分  26-30
    二、结果与讨论  30-38
    参考文献  38-41
  第二节具有π-π重叠结构的 NiIII 自由基配合物[PyMe][Ni(mnt)2]的合成，表征和磁耦合机理研究  41-70
    一、实验部分  41-51
    二、结果与讨论  51-69
    三、小结  69-70
  第三节具有π-π重叠结构的 NiIII 自由基配合物[PyEt][Ni(mnt)2]的合成，表征和磁耦合机理研究  70-91
    一、实验部分  70-76
    二、结果与讨论  76-90
    三、小结  90-91
第二章以 mnt 为配体的 PdIII 自由基配合物的合成和表征和磁耦合机理研究  91-99
  第一节具有π-π重叠结构的 PdIII 自由基配合物[PyH][Pd(mnt)2]的合成，表征和磁耦合机理研究  92-99
    一、实验部分  92-98
    二、结果与讨论  98-99
第三章以 mnt 为配体的 CoIII 配阴离子配合物的合成和晶体结构表征  99-111
  第一节具有π-π重叠结构的 CoIII 配合物[PyMe][Co(mnt)2]合成和晶体结构  100-107
    一、实验部分  100-103
    二、结果与讨论  103-107
  第二节具有π-π重叠结构的 CoIII 配合物[PyEt][Co(mnt)2]的合成和晶体结构  107-111
    一、实验部分  107-109
    二、结果与讨论  109-110
    三、小结  110-111
结论  111-112
附录一物理测试方法和所用仪器  112-113
附录二配合物红外谱图  113-115
作者在硕士期间发表的学术论文  115-116
致谢  116

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