基于取代型4d/5d金属氰基片段的纳米分子磁体的合成与性质研究

纳米分子磁体如单分子磁体和单链磁体的构筑和性质研究已成为当前国内外化学和材料学家关注的焦点。本项目将含氮的有机小分子、氰基、后过渡金属离子（钼、钨、钌、铼、锇等）有机的组装成新型取代氰基片段。利用片段配位能力好、传递磁耦合作用强、空间对称性低的特点，以其为构筑单元，以顺磁性过渡或稀土金属离子为自旋载体，通过对配位反应条件的调控，获得具有多核或者一维结构的混金属配合物，表征它们的单晶结构，深入研究它们的各种物理、化学性质。特别是通过对它们各种磁性数据的表征、分析、拟合，获得配合物的磁品质及详细的磁-构关系，重点研究新型后过渡金属取代氰基片段在构筑单分子磁体、单链磁体及复合功能纳米磁体中的作用。在此基础上，深入研究提高单分子、单链磁体阻塞温度的方法，为纳米分子磁体的实用化打下基础。本项目涉及物理、化学和纳米材料等交叉领域内容，对新型磁性功能材料的探索具有重要意义。

配合物的微观结构以及相应的光、电、磁性质一直是配位化学的研究热点，在众多配体中，氰基既能灵活调控、组装配合物的微观结构，又能对配合物的光、电、磁性质产生影响，是一种非常重要的配体。本项目以含氰基的金属离子片段为原料，以含氮的有机小分子为杂化配体，合成了一系列氰基桥连的金属离子配合物。其中，以三（2-吡啶甲基）胺（tpma）为配体，合成了Mn-Cr，Mn-Co，Mn-Fe，Mn-Mo，Cu-W等氰基桥连的异金属配合物，通过X-射线单晶衍射仪表征它们的晶体结构，并对Mn-Cr配合物的磁性进行了变温磁化率，饱和磁化率的测量；以双三唑烷烃为配体，合成了六个氰基桥连的Cu(I)配合物，利用X-射线单晶衍射仪表征它们的结构，并对它们的荧光性质进行了测量；以1,3-二(3,5-二甲基吡唑)-2-羟基丙烷（bpp）为配体，合成了Cu-Fe，Cu-Ni，Cu-W，Cu-Ag等六个氰基桥连的异金属配合物，通过X-射线单晶衍射仪表征它们的结构,并对Cu-Fe，Cu-Ni配合物的磁性进行了测量。