基于芳香羧酸類配體的4f-3D-4f配合物的構筑及性能研究.pdf

1、4f和3d-4f異金屬功能配合物因在高密度信息儲存、量子計算機、自旋電子器件、低溫磁制冷以及熒光傳感等方面展現(xiàn)出潛在和誘人的應用前景，而受到科學家們廣泛的關注成為當前研究的熱點。本文在水熱或溶劑熱條件下，選用芳香羧酸或氮雜環(huán)類配體合成了多個系列的稀土金屬或過渡-稀土混金屬功能配合物，并對其結構、磁性以及熒光進行了研究。本論文主要包括以下內(nèi)容:
　　第一章前言部分主要是對本文工作的研究背景、研究現(xiàn)狀以及本文的選題思路、研究意義和取得

2、的成果進行了簡要的概述。
　　第二章介紹了兩個系列的8個4f金屬光-磁雙功能配合物。第一個系列(1-3)主要采用混合配體的構筑策略，選用剛性混合羧酸（1-萘甲酸和2-吡嗪酸）作為功能性配體，在溶劑熱條件下，合成了三例基于鏑、鐿、釓的配合物。結構分析表明三個配合物是同構的，其基本構筑單元是由立方烷型的四核簇{Ln4(μ3-OH)4}8+通過兩對對稱的2-吡嗪酸交替連接，形成的線性一維鏈結構。磁性和熒光分析表明，基于鏑和鐿的配合物同時

3、具有場誘導的單分子磁體行為和熒光性能，基于釓的配合物在低溫區(qū)具有明顯的磁熱效應。第二個系列是基于4-羥基吡啶-2，6-二羧酸為配體的稀土金屬配合物4-8(Ln=DyⅢ、TbⅢ、YbⅢ、EuⅢ、GdⅢ)。結構分析表明，基于鏑、鋱、釓的三個配合物是同構的，具有線性一維鏈結構。而基于鐿和銪的兩個配合物是同構的，具有格子狀的二維層結構。磁性分析表明鏑的配合物零場下具有單分子磁體行為，鋱的配合物具有場誘導的雙步弛豫，而鐿的配合物在最佳直流場下的能

4、壘為△E/kB=35.9 K，是目前所有基于鐿的配合物中能壘最高的。各向同性的釓配合物在低溫區(qū)具有明顯的磁熱效應。熒光光譜分析表明，4-羥基吡啶-2，6-二羧酸可以作為“天線配體”有效的敏化鏑、鋱、銪離子發(fā)出強的特征熒光，并且鋱、銪的配合物在手持紫外燈下裸眼就能觀察到比較強的綠色和紅色熒光。
　　第三章主要是選用間甲基苯甲酸和1，10-鄰菲羅啉作為混合配體，稀土金屬鏑離子作為4f金屬中心，通過改變不同的過渡金屬離子(M=NiⅡ、F

5、eⅡ、CuⅡ、ZnⅡ)，在溶劑熱條件下合成了四例同構的{DyⅢMⅡ}異雙核配合物9-12。{DyⅢZnⅡ}雙核配合物的制備主要是為了輔助磁性分析，扣除具有各向異性鏑離子的影響。通過半定量分析法估測不同異金屬間的磁相互作用。結果表明{DyⅢNiⅡ}配合物中異金屬間存在從高溫區(qū)的反鐵磁到低溫區(qū)的鐵磁轉(zhuǎn)變行為;{DyⅢFeⅡ}異金屬間存在強的反鐵磁耦合;{DyⅢCuⅡ}配合物呈現(xiàn)強的鐵磁相互作用。交流磁化率測試表明具有不同程度反鐵磁相互作用的

6、{DyⅢNiⅡ}和{DyⅢFeⅡ}具有場誘導的單分子磁體行為，而具有鐵磁相互作用的{DyⅢCuⅡ}則不具有單分子磁體行為。
　　第四章主要選用稀土金屬DyⅢ和過渡金屬NiⅡ離子作為異金屬中心，間位具有不同取代基團的苯甲酸（R=-H、-CH3、-NO2）和2，2'-聯(lián)吡啶作為混合配體，在水熱條件下，合成了三例同構的線性{Dy2ⅢNi2Ⅱ}四核配合物13-15。結構分析表明，具有不同電子基效應的取代基團對配合物的結構影響比較小，卻使金