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稀土、稀土-过渡金属簇合物一直是无机化学和材料化学领域较活跃的研究热点之一,不仅是因为它们具有丰富多彩的结构,还因为它们表现出有趣的光、电、磁及催化等性质。特别是随着信息技术的飞速发展,稀土、稀土-过渡金属簇合物在信息存储和量子计算方面的潜在应用也受到科学研究者们的关注。目前文献报道的合成多核稀土、稀土-过渡金属簇合物的主要方法是通过选择合适的有机配体并在较高的pH值下实现簇合物的自组装反应。但由于加入有机配体,可能导致合成的稀土、稀土-过渡金属簇合物的稳定性变差并阻碍一些性质的探索。因此,探索合成具有特定结构与性能的高核金属簇合物仍然是一个巨大的挑战。通过文献调研,我们发现缺位的多酸具有较好的亲核性和热稳定性,可以作为一个很好配体用于合成多核的稀土、稀土--过渡金属簇合物。基于以上的研究背景,我们选择三缺位的[SbW9O33]9-为多齿无机配体,通过调控溶液的pH值、离子强度及引入阴离子模板剂来设计与合成稀土、稀土-过渡金属簇合物,并探究了它们的磁学性质。论文主要内容分为以下三个部分:1.基于pH值调控的稀土金属簇合物的合成、结构及磁性研究。通过调控NaAc和HAc溶液的pH值合成了一系列不同结构的稀土金属簇合物(1-6)。晶体结构分析表明pH值对三缺位[SbW9O33]9-的稳定性和稀土金属簇合物的结构都有重要的影响。磁性研究表明化合物1和4都具有缓慢的磁弛豫行为,且化合物1的交流磁化率曲线的实部(χ’)和虚部(χ")都表现出了明显的频率依赖性,且虚部(χ")出现了明显的峰。2.基于离子强度调控的稀土-过渡金属簇合物的合成、结构及磁性研究。在前一章的基础上,我们选择pH=5.5的NaAc-HAc缓冲溶液,通过调控溶液的离子强度得到了一系列不同结构的稀土-过渡金属簇合物(7-9)、稀土金属簇合物(10-12)和过渡金属簇合物(13)。晶体结构分析表明离子强度对金属离子与缺位多酸的配位能力及簇合物的结构都有重要的影响。交流磁化率测试表明化合物7和10都具有缓慢的磁弛豫行为。3.基于阴离子模板剂调控的稀土-过渡金属簇合物的合成、结构及磁性研究。再上一章的基础上,向体系中引入不同的阴离子模板剂CO32-、PO43-和 Mo8O264-,成功得到了一系列不同结构的稀土-过渡金属簇合物(14-21)和一个稀土金属簇合物(22)。在合成化合物20和21的过程中,由于P043_的引入,部分三缺位的{B-α-SbW9033}原位形成了另一种三缺位的{B-α-PW9033}配体,且3个Ni2+和1个Ln3+通过3个μ3-OH桥和一个缺位端基O原子形成一个立方烷形结构{LnNi3(μ3-OH)3(μ4-0)}。3 个{B-α-PW9034}、2 个{B-α-SbW9033}和 3 个{DyNi3(μ3-OH)3(μ4-O)}通过3个醋酸根和缺位多酸端基的O原子连接形成一种新的稀土-过渡金属簇合物。此结构是第一个含有两种三缺位多酸的稀土-过渡金属簇合物。晶体结构分析表明阴离子模板剂在簇合物结构调控方面起到了重要作用,且能有效的增加簇合物的核数,成功实现了对稀土-过渡金属簇合物结构的组装调控。