多核3d-4f異金屬團簇化合物的合成、結(jié)構(gòu)及磁性研究.pdf

1、團簇化合物(cluster compound)是當代無機化學及固態(tài)化學的重要研究領(lǐng)域，而多核3d-4f異金屬團簇化合物是該領(lǐng)域研究中最活躍的熱點之一，其在諸多領(lǐng)域，尤其是作為分子磁體、分子磁制冷劑在高密度信息儲存、超低溫制冷等領(lǐng)域應用前景廣闊。當前3d-4f異金屬領(lǐng)域的研究多集中于具有單分子磁體性質(zhì)的多核簇合物，而單鏈磁體、分子磁制冷劑的報道還很少。據(jù)此，本論文以上述幾種功能為導向，以甲酸根/氨基酸類分子為配體，篩選了數(shù)種結(jié)構(gòu)新穎的3d

2、-4f異金屬簇合物，研究了如何調(diào)節(jié)簇合物的連接方式及空間排列，形成多維有序聚集體，并對其性質(zhì)進行了系統(tǒng)研究。具體如下:
　　1、以1，2-環(huán)己二胺四乙酸為配體，制備了兩類四核[Ln2Co2]簇合物:具有μ4-O2-橋基、金屬中心按3d-4f-3d-4f排列的正方形簇合物1-3和具有兩個μ3-OH-橋基、以兩個稀土離子做“身體”的“蝴蝶”狀簇合物4-7。這兩類化合物的合成受稀土離子半徑和溶劑兩個因素控制。對這些化合物中金屬離子間的磁

3、相互作用進行了分析。
　　2、以甘氨酸和亞氮二乙酸為混合配體，得到了具有十一核共面雙八面體構(gòu)型的簇合物8([La2Ni9])和十七核雙層結(jié)構(gòu)的簇合物9-14([Ln5Ni12])。以脯氨酸和N-乙酸基脯氨酸為混合配體，得到了具有十七核雙層結(jié)構(gòu)的簇合物15([Gd5Ni12])。磁性分析表明簇合物14和15([Gd5Ni12])具有大的磁熱效應，是潛在的超低溫分子磁制冷材料。
　　3、以甲酸根為配體，成功得到了兩個一維直鏈型(

4、16、17)和三個一維Z型(18-20)配位聚合物。它們均以金字塔型團簇[LnCu4]為基元，16、17中還存在著罕見的椅式陰離子水簇[(H2O)2(ClO4)2]2-。磁性分析表明17和20具有單鏈磁體的慢磁弛豫現(xiàn)象。
　　4、以甘氨酸和甲酸根為混合配體，通過控制pH，得到了以三棱柱型團簇[LnCu6]為基元的一維波浪型(21-23)和三維(3，3)連接具有pcu-h拓撲結(jié)構(gòu)(24-25)的配位聚合物。用丙氨酸代替甘氨酸，得到了

5、以團簇[Ln6Cu24]為基元的三維(6，6)連接具有pcu拓撲結(jié)構(gòu)的配位聚合物26-28。磁性分析表明26具有大的磁熱效應，另外還發(fā)現(xiàn)配位聚合物的維數(shù)對磁熱效應影響不明顯。
　　5、以D-青霉胺為配體，得到了以團簇[Ni6Ag8S12Cl]為基元的具有(3，3)連接的utg拓撲結(jié)構(gòu)(29-31)、以團簇[Co2Ag3S6]為基元的具有(6，6)連接的pcu拓撲結(jié)構(gòu)(32-34)的三維3d-4d-4f配位聚合物。性質(zhì)研究表明它們具