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基于多齿醇氧配体的多核簇合物的合成、结构与性质表征

基于多齿醇氧配体的多核簇合物的合成、结构与性质表征. 答辩人：覃连敬 指导老师：童明良教授. 内容. 前言. 实验部分. 结论及创新点. 致谢. 前言. 研究背景 分子材料是近年来化学学科热点研究之一 . 具有纳米尺寸的金属簇合物由于其尺寸介于微观和宏观之间，因而表现出异常的化学活性、量子尺寸效应和极大的表体比效应，在光电子学、磁学、光学以及化学等领域有许多奇特的现象。其中，单个分子构成的纳米单分子磁体更是可能最终用于高密度的信息储存设备和作为量子比特应用于量子计算机中。. 前言. 二 . 研究现状

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基于多齿醇氧配体的多核簇合物的合成、结构与性质表征

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  1. 基于多齿醇氧配体的多核簇合物的合成、结构与性质表征基于多齿醇氧配体的多核簇合物的合成、结构与性质表征 答辩人：覃连敬 指导老师：童明良教授

  2. 内容 前言 实验部分 结论及创新点 致谢

  3. 前言 • 研究背景 • 分子材料是近年来化学学科热点研究之一. • 具有纳米尺寸的金属簇合物由于其尺寸介于微观和宏观之间，因而表现出异常的化学活性、量子尺寸效应和极大的表体比效应，在光电子学、磁学、光学以及化学等领域有许多奇特的现象。其中，单个分子构成的纳米单分子磁体更是可能最终用于高密度的信息储存设备和作为量子比特应用于量子计算机中。

  4. 前言 • 二. 研究现状 • 近年来，为了寻求高Tc温度的分子磁体，已由单自由基－金属配合物扩展到多自由基－金属配合物的研究。由于多自由基较单自由基有更多的自旋中心和配位方式，并且与金属配位更易形成多维结构的优点，多自由基－ 金属配合物的研究已成为分子磁体研究领域的热点之一。目前用来合成金属－多自由基分子基铁磁体的自由基主要是具有Π－ 共轭体系的氮氧双，三自由基。 • 目前国际国内涉及金属簇合物单分子磁体方面的研究主要是Mn簇以及十几种含FeIII, CoII, NiII, CrIII, VIII和近期发现的3d-4f 异金属簇合物

  5. 前言 [Mn84O72(O2CMe)78(OMe)24(MeOH)12(H2O)42(OH)6] Christou, G. Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004) 2117

  6. 前言 三.常用的金属簇合物合成方法 1. 首先合成低核配合物，然后通过不同的桥链配体连接或者重新组合使之成为更大的多核簇 2. 从已经合成的多核簇通过不同的配体取代得到新的多核簇 3. 金属盐和配体直接合成

  7. 实验部分 辅助配体 一. 工作设想

  8. 实验部分 二. 结果 配合物 1 [Fe4(edto)2(N3)4(CH3CN)2]·(CH3CN); 配合物 2 [Fe12(edto)4(µ4-O)4(µ2-O)2(µ1,3-HCO2)4(H2O)4](ClO4)4·10H2O 配合物 3 [Ni4(H4edto)3(oda)(H2oda)](OH)2·4.5(H2O)

  9. 实验部分---配合物1结构表征 配合物 1 [Fe4(edto)2(N3)4(CH3CN)2]·(CH3CN)

  10. 实验部分---配合物1结构表征 配合物 1 的Fe－O 核（两个共底面的缺陷立方烷）

  11. 实验部分---配合物1结构表征 从侧面看 配合物 1 中四个Fe原子分布在同一平面

  12. 实验部分---配合物1结构表征 配体edto 的桥联方式: µ4

  13. 实验部分---配合物1结构表征 叠氮常见的桥连形式:

  14. 实验部分---配合物1结构表征 叠氮负离子的配位方式：µ1

  15. 实验部分 辅助配体改用小的螯合配体？ 替换成

  16. 实验部分---配合物2结构表征 Fe4O6金刚烷 配合物 2 [Fe12(edto)4(µ4-O)4(µ2-O)2(µ1,3-HCO2)4(H2O)4](ClO4)4·10H2O

  17. 实验部分---配合物2结构表征 HCO2－的配位方式：µ1,3-HCO2 [Fe8O6(HCO2)4]核

  18. 实验部分---配合物2结构表征 配合物1 中edto的配位方式：m4 配合物2 中edto的配位方式：m5

  19. 实验部分 辅助配体改用较为复杂的螯合配体？

  20. 实验部分---配合物3结构表征 配合物 3 [Ni4(H4edto)3(oda)(H2oda)](OH)2·4.5(H2O)

  21. 实验部分---配合物3结构表征 配合物 3 中edto 的配位模式: µ1

  22. 实验部分---配合物3结构表征 配体H4oda 与Ni 两种不同的桥联方式:µ2, µ3

  23. 实验部分---配合物3磁性表征 -T曲线图和M-T曲线图

  24. 实验部分---配合物3结构表征 M-H图

  25. 实验部分---配合物3结构表征 -1—T曲线图

  26. 结论及创新点 • 1. 选择具有多个配位点的配体 H4edto与不同辅助配体成功地合成出三个具有新颖结构的Fe, Ni 簇合物.并使得合成出来的配合物中配体H4edto出现多样的配位方式。 • 2. 大的桥连配体因为配位点相距较远隔离了金属离子之间的强相互作用，从而得到弱的反铁磁耦合作用的配合物。

  27. 致谢 本课题是在导师童明良教授悉心指导下完成的，在此谨表示由衷的谢意。 本实验室的师兄师姐尤其是周爱菊师姐给予了我很大的支持和帮助，在此，一并致谢。 最后感谢化学院创新实验研究基金的资助。

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