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稀土—氮氧自由基功能配合物的组装和性质研究

作　者: 王玉肖
导　师: 王淑萍
学　校: 河北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 稀土 氮氧自由基 功能配合物 晶体结构 磁性
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 89次
引　用: 1次
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内容摘要


论文围绕稀土-自由基功能配合物材料这一研究热点,合成了四个氮氧自由基配体(其中2个为未见文献报道),利用这些自由基配体设计合成了13个稀土-NITR自由基配合物。此外,利用吡啶取代的氮氧自由基与过渡金属铜得到了一个一维链结构的配合物,全部解析了这些配合物的晶体结构。应用元素分析、红外光谱、热重分析、以及变温磁化率等手段对部分配合物进行了表征和性质研究。利用稀土Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Eu(III)共设计合成了13个稀土-NITR配合物,这些配合物同构,均由单核分子构成。其中RE(III)离子为八配位,三个六氟乙酰丙酮以双齿螯合的形式与稀土离子配位,占据六个配位点,其余两个配位点被两个自由基NO基团上的氧原子占据。对[RE(hfac)3(NITpt-BuPh)2]这一系列的配合物进行了变温磁化率测试,并对Tb(hfac)3(NITpt-BuPh)2 (6)、Eu(hfac)3(NITpt-BuPh)2(10)两个配合物进行磁性拟合,拟合结果显示:稀土Tb(Ⅲ)与自由基之间表现为弱的铁磁相互作用,Eu(Ⅲ)与自由基之间则表现为弱的反铁磁相互作用。对BPNN、NITPhOn-Pe及pAPNN三种自由基得到的配合物进行了热重分析,它们的热分解过程相似。以丁二酸根为桥联配体合成了配合物{[Cu(NIT4Py)2(suc)(H2O)]·3H2O}n(14)。配合物中丁二酸根以双单齿桥联的方式连接两个五配位的Cu(Ⅱ),形成一维链结构,链间通过溶剂水、配位水和羧基氧之间的氢键连接成一个二维网络结构。本论文通过合成新型氮氧自由基,进而组装新型稀土-自由基功能配合物,拓宽了自由基配合物的研究范畴。通过对这些配合物的变温磁化率的测试,探讨了其磁性与结构的关系。此外,我们还对配合物进行了热力学分析,推导出它们的热分解过程。这些均为设计、合成新型功能稀土配合物磁性材料提供了科学实验依据。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 单链磁体研究进展  9-15
    1.1.1 中心离子含有Co(Ⅱ)的单链磁体  10-11
    1.1.2 中心离子含有Mn(Ⅲ)的单链磁体  11-12
    1.1.3 中心离子含有Fe~(Ⅱ/Ⅲ)的单链磁体  12
    1.1.4 中心离子含有稀土离子的单链磁体  12-15
  1.2 本论文的主要研究内容  15-16
第二章 自由基的合成与表征  16-20
  2.1 中间体的合成  16
  2.2 自由基配体的合成  16-17
    2.2.1 4-叔丁基苯取代自由基(NITpt-BuPh)的合成  16-17
    2.2.2 4-正戊氧基苯取代自由基(NITPhOn-Pe)的合成  17
    2.2.3 4-正丁氧基苯取代自由基(BPNN)的合成  17
    2.2.4 4-二甲氨基苯取代自由基(pAPNN)的合成  17
  2.3 自由基配体的表征  17-20
第三章 RE-(BPNN)自由基配合物  20-35
  3.1 合成  20
    3.1.1 氮氧自由基的合成  20
    3.1.2 配合物的合成  20
  3.2 配合物的红外表征  20
  3.3 配合物的晶体结构  20-33
    3.3.1 晶体结构的测定  20-31
    3.3.2 晶体结构的描述  31-33
  3.4 配合物的热分析图谱  33-35
第四章 RE-(NITpt-BuPh)自由基配合物  35-51
  4.1 合成  35
    4.1.1 氮氧自由基的合成  35
    4.1.2 配合物的合成  35
  4.2 配合物的红外表征  35
  4.3 配合物的晶体结构  35-47
    4.3.1 晶体结构的测定  35
    4.3.2 晶体结构的描述  35-47
  4.4 配合物的磁性  47-51
第五章 RE-(NITPhOn-Pe)自由基配合物  51-58
  5.1 合成  51
    5.1.1 氮氧自由基的合成  51
    5.1.2 配合物的合成  51
  5.2 配合物的红外表征  51
  5.3 配合物的晶体结构  51-57
    5.3.1 晶体结构的测定  51
    5.3.2 晶体结构的描述  51-57
  5.4 配合物的热分析图谱  57-58
第六章 Ho-(pAPNN)自由基配合物  58-63
  6.1 合成  58
    6.1.1 氮氧自由基的合成  58
    6.1.2 配合物的合成  58
  6.2 配合物的红外表征  58
  6.3 配合物的晶体结构  58-61
    6.3.1 晶体结构的测定  58
    6.3.2 晶体结构的描述  58-61
  6.4 配合物的热分析图谱  61-63
第七章 丁二酸桥联的NIT4Py-过渡金属配合物  63-67
  7.1 合成  63
    7.1.1 氮氧自由基的合成  63
    7.1.2 配合物的合成  63
  7.2 配合物的红外表征  63
  7.3 配合物{[Cu(NIT4Py)_2(suc)(H_2O)]·3H_2O}_n的晶体结构  63-67
    7.3.1 晶体结构的测定  63-65
    7.3.2 晶体结构的描述  65-67
结论  67-68
参考文献  68-78
论文所述晶体编号  78-79
主要配体结构及缩写符号  79-80
测试方法和仪器  80-81
致谢  81-82
研究生期间发表论文  82

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
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