N-乙酸基-6-氧—烟酸和N-乙酸基-5-氧—烟酸配合物的结构及性能研究

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近年来,芳香羧酸配合物晶体材料的设计、合成、结构及性能的研究十分活跃。这类配合物不仅结构丰富,而且在发光材料、电磁材料和微孔材料等方面具有潜在的应用价值。本文以N-乙酸基-6-氧-烟酸(H2L1)和N-乙酸基-5-氧-烟酸(H2L2)为主要配体,在溶液和水热条件下合成了14个新的芳香羧酸配合物。用单晶X-射线衍射测试了它们的结构,用元素分析和红外光谱分析对这些配合物进行了谱学表征,并进一步研究了相关的热学性质。对特定的配合物进行了荧光性质、电化学性质和磁学性质的研究。主要研究结果如下:1.通过常规溶液法合成了7个配合物:[La(HL13(H2O)5]·3H2O(1),[Sm(HL13(H2O)5]·3H2O(2),[Eu(HL13(H2O)5]·3H2O(3),[Tb(HL13(H2O)5]·3H2O(4),[Dy(HL13(H2O)5]·3H2O(5),[Mn2(L12(phen)2(H2O)4]·2H2O(7),[Co(HL12(H2O)4]·H2O(8);通过水热法合成了7个配合物:[Mn(L1)(H2O)4](6),[Zn2(L12(H2O)5]·0.5H2O(9),[Zn(L2)(H2O)2](10),[Cd(L2)(H2O)2](11),[Mn(L2)(H2O)2](12),[Co(L2)(H2O)2](13),[Mn(L2)(H2O)]·H2O(14)。2.利用X-射线单晶衍射仪测定了上述14个配合物的晶体结构。配合物1-5属于异质同晶,三斜晶系,P(?)空间群,它们是以稀土元素为中心金属离子的9配位的扭曲的三帽三棱柱构型。配合物6-14是分别以锰,锌,镉,钴为中心离子的6配位的扭曲的八面体构型。其中,6是一维链状结构,7-9是零维结构,它们通过氢键连接成超分子结构;10-13是过渡金属离子与H2L2构筑的带有左右螺旋的金红石拓扑((4.622(42.610.83))的三维网络结构;14是金属锰离子与配体H2L2构筑的萤石拓扑结构,孔道大小是4.9×7.0(?)。3.测定了配合物2-5和10,11的固体荧光。配合物2-5表现了稀土元素特有的荧光特征。稀土元素和配体之间进行了有效的能量传递,传递效率的大小顺序为:Tb3+>Dy3+>Eu3+>Sm3+。配合物10,11的荧光相对于配体来说都发生了蓝移,且荧光强度明显增强。4.通过循环伏安法对配合物12-14进行了电化学性能研究。这3个配合物的循环伏安图上都出现了两对氧化还原峰,它们的峰电位差较大且峰电流之比偏离1,表明它们在电解过程中电子转移是不可逆的。5.测定了配合物12-14的变温磁化率。配合物12,14表现出锰离子之间弱铁磁交换作用,13表现了钴离子之间的弱反铁磁交换作用。
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