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以2-甲氧基-1，10-邻菲啰啉和2-（1，2，4三唑）-1，10-邻菲啰啉为配体配合物的合成及其性质研究

作　者: 刘利真
导　师: 石敬民
学　校: 山东师范大学
专　业: 无机化学
关键词: π-π重叠 磁耦合 分子间作用力 理论计算 1,10-邻菲啰啉 配合物
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近三十多年来,配位化合物的磁学性质研究一直是磁性材料领域的前沿学科之一。大量的含有自旋载体的多核配合物已被合成,这些已报道的配合物其自旋载体间主要由单原子桥联配体和多原子桥联配体所联接。只有为数极少的一些自旋载体配合物间是经分子间力所维系。从这些配合物的磁学性质研究中,一些主导磁耦合性质的关联因素已被相关研究者所认知。但是,人类远未了解自旋载体间磁耦合的机理,以致还未能设计合成理想的分子基铁磁材料。因此,设计合成新型配位化合物,特别是自旋载体间经分子间力维系的多核配合物则具有非常重要的理论与实验指导意义。基于此,本论文共涉及合成了6个新型配合物,这包括三个含有2-甲氧基-1,10-邻菲啰啉化合物（L1）为配体的配合物,即以羟基和叠氮酸根为混合桥联配体和2-甲氧基-1,10-邻菲啰啉化合物为端接配体的四核Cu（II）配合物[Cu4（μ-OH）<sub>2（μ-N3）<sub><sub>2（H2O）<sub>2（Phen-OCH3）4]（ClO4）4 （1）;以氯离子为桥联配体、2-甲氧基-1,10-邻菲啰啉和氯离子为端接配体的双核Cu（II）配合物[Cu<sub>2（μ-Cl）2（Phen-OCH3）(Cl2(] （2）和以2-甲氧基-1,10-邻菲啰啉、硫氢酸根和甲醇均为端接配体的单核Mn（II）配合物[Mn（Phen-OCH3）<sub><sub>2（HOCH3）（NCS）]（ClO4） （3）;另外三个新型配合物为以2-（1,2,4-三唑）-1,10-邻菲啰啉化合物为端接配体的单核Cu（II）配合物[Cu（TP）2]?2BF4?CH3CH2OH （TP = 2-（1H-1,2,4-triazol-1-yl）-1,10-phenanthroline） （4）,以2-乙氧基-1,10-邻菲啰啉和叠氮酸根为桥联配体的单核Cu（II）配合物[Cu（Phen-OCH2CH3）<sub><sub>2（N3）]2H2O（5）和以2,9-双（3,5-二甲基吡唑）-1,10-邻菲啰啉、亚硝酸根和甲醇分子为端接配体的单核Cd（II）配合物[Cd（DPP）（OON）OHCH3]ClO4 （DPP = 2,9-bis（3,5-dimethyl-1H-pyrazol-yl-1）-1,10- phenanthroline） （6）。对所合成的配合物进行了红外光谱和X-射线单晶衍射结构表征。对配合物（1）进行了量化计算并获得了各个磁耦合通道所导致的磁耦合性质,并就其磁学性质与结构间的关联因素进行研究;测定了配合物（2）的变温磁化率数据,并对其进行了拟合处理从而获得了该配合物的实验磁耦合性质,使用量化计算方法研究了该配合物桥联磁耦合通道,π?π重叠磁耦合通道和非经典氢键磁耦合通道所导致的磁耦合性质,从而合理解释了由实验所得的磁耦合性质。对配合物（3）,（4）和（5）结构所示的分子间相互作用力所形成的磁耦合通道的磁耦合性质进行了量化计算,研究了其结构与磁耦合性质间存在的构效关联因素。本论文的研究成果对于更进一步探索了解以氯离子为桥联配体、以叠氮酸根和羟基为混合桥联配体的多核配合物的磁耦合性质,以及探索了解由分子间力所导致的磁耦合性质方面具有十分重要的理论与实验指导意义。同时,该论文的研究成功对于设计合成理想的分子基铁磁材料方面也具有重要的理论与实验指导意义。

全文目录


摘要  7-9
Abstract  9-12
前言  12-18
第一章 含有2-甲氧基-1,10-邻菲啰啉为配体的新型配位化合物的合成表征及磁性研究  18-59
  第一节 以羟基和叠氮酸根为混合桥联配体,2-甲氧基-1,10-邻啡啰啉为端接配体的四核铜配合物[Cu4(μ-OH)_2(μ-N_3(_2(H20)_2(Phen-OCH_3(4]4(C104) (1)的合成、表征及磁性研究  18-32
    一、实验部分  19-22
      1. 试剂  19
      2. 物理测试  19
      3. 配合物的合成  19
      4. 密度函数计算  19-20
      5.X -射线衍射单晶结构分析  20-22
    二、结果和讨论  22-31
      1. 晶体结构  22-23
      2. 磁性研究  23-31
    三、本章小结  31-32
  第二节 以氯离子为桥联配体,2-甲氧基作为端接配体的双核铜配合物[Cu__2(μ-Cl)__2(Phen-OCH_3((Cl)__2] (2)的合成，晶体结构和磁学性质研究  32-49
    一、实验部分  32-34
      1. 物理测试  32
      2. 配合物的合成  32
      3. 磁耦合性质量化计算  32
      4.X -射线衍射单晶结构分析  32-34
    二、结果和讨论  34-48
      1. 晶体结构  34-37
      2. 磁性研究  37-48
    三、本节小结  48-49
  第三节 含有2-甲氧基-1,10-邻啡啰啉配体的单核Mn(II)配合物的合成、表征和磁学性质研究  49-59
    一、实验部分  49-51
      1. 物理测试  49
      2. 配合物的合成  49
      3. 理论计算  49
      4.X -射线衍射单晶结构分析  49-51
    二、结果和讨论  51-58
      1、配合物的晶体结构  51-53
      2. 磁性研究  53-58
    三、本节小结  58-59
第二章 以2-（1,2,4-三唑）-1,10-邻菲啰啉为配体的新型配位化合物的合成与表征  59-69
  一、实验部分  59-62
    1. 试剂  59
    2. 物理测试  59
    3. 配合物的的合成  59-60
    4. 磁耦合理论计算  60
    5.X -射线衍射单晶结构分析  60-62
  二、结果和讨论  62-67
    1. 晶体结构  62-63
    2. 磁耦合性质的理论计算研究  63-67
  三、本章小结  67-69
第三章 以2-乙氧基-1,10-邻菲啰啉为配体的新型单核 Cu(II)配位化合物的合成晶体结构与磁学性质研究  69-76
  一、实验部分  69-72
    1. 试剂  69
    2. 物理测试  69
    3. 配合物的的合成  69-70
    4. 磁耦合性质的量化计算  70
    5.X -射线衍射单晶结构分析  70-72
  二、结果和讨论  72-75
    1. 晶体结构  72-73
    2. 磁性研究  73-75
  三、本章小结  75-76
第四章 以2,9-双(3,5-二甲基吡唑）-1,10-邻菲啰啉为配体的新型 Cd(II)配位化合物的合成与表征  76-82
  一、实验部分  76-79
    1. 试剂  76
    2. 物理测试  76
    3. 配合物的的合成  76-77
    4.X -射线衍射单晶结构分析  77-79
  二、结果和讨论  79-80
    1. 晶体结构  79-80
  三、本章小结  80-82
参考文献  82-88
附录(配合物的红外光谱)  88-92
硕士期间发表的学术论文  92-93
致谢  93

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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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