论文部分内容阅读
多核金属簇合物不仅数目繁多,结构多样,而且还表现出优异的光、电、磁和催化等物化性质,对其磁性质的深入研究在信息存储、处理和低温磁制冷等方面具有广泛的应用前景,是当今无机化学的研究热点之一。当前对该类多核金属簇合物的研究主要集中于过渡金属簇合物及Mn-Ln、Co-Ln、Cu-Ln、Ni-I等过渡-稀土异金属多核簇合物,且多为零维团簇,而关于多核Cr-稀土异金属簇合物的研究则很少,包埋有该类团簇的多维化合物更是寥寥无几。因此,本论文针对Cr-Ln多核金属簇合物的合成、结构及性质表征方面做了一些探索。主要内容有：(1)以顺丁烯二酸为配体,通过室温挥发法设计合成了三个以{Na2Cr2Ln3}异三金属簇和单核Na+离子为节点的二维配位聚合物：{[Na(H2O)][Na2Cr2Ln3(μ3-OH)6(maleato)6(H2O)17]}·nH2O (Ln=Gd, n=19(1); Tb, n=16(2); Dy, n=15.5(3)),结构分析表明化合物1-3同构,均为(6,3)蜂窝形结构,其{Na2Cr2Ln3}簇单元的结构为双帽三角双锥。磁性分析表明化合物1-3的分子内具有铁磁性相互作用,同时2和3还表现出单分子磁体的缓慢磁驰豫现象。(2)以硫酸根为配体,通过水热反应设计合成了三个以{Cr2Ln4}异金属簇为基元的三维(6,6)-连接具有pcu拓扑构型的配位聚合物：[Cr2Ln4(μ4-O)2(μ-OH)4(H2O)9(SO4)5]·nH2O (Ln=Gd, n=3(4); Tb, n=2.5(5); Dy, n=1(6)),结构分析表明化合物4-6的{Cr2Ln4}簇基元的金属骨架为一个共面双立方烷结构。磁性分析表明化合物4和5的分子内存在明显的反铁磁相互作用,而6的分子内存在铁磁相互作用。此外4具有适中的磁热效应,5和6都表现出单分子磁体的缓慢磁驰豫现象,且6存在单驰豫过程。(3)以1,3-二胺-2-羟基丙烷-N, N, N’, N’-四乙酸(H5hdpta)为配体,通过室温挥发法设计合成了一个以[Cr2(hdpta)(CH3COO)2]-阴离子和单核Na+离子为节点的三维(4,4)-连接具有Ion拓扑构型的配位聚合物：Na[Cr2(hdpta)(CH3COO)2](7)。同时以7为前驱体与Gd(NO3)3反应得到了以[Cr4(hdpta)2(OH)4]2-和[Gd(H2O)5]3+为基元相互交错连接形成的一维链状配位聚合物：[Gd(NO3)3(H2O)4][Cr4Gd(hdpta)2(OH)4(H2O)5]·NO3·67H2O(8)。磁性测试表明化合物8分子内金属离子间存在反铁磁耦合相互作用。(4)对包埋有Cr-Ln团簇的多维化合物的合成和设计规律进行了总结。