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本论文以探索高性能分子基磁体的设计和合成策略为目的,着眼于溶剂效应在构筑配位聚合物时扮演的重要角色,选择金属铜离子作为顺磁中心、叠氮基作为传递磁耦合的桥联配体,引入具有刚性结构的取代基苯甲酸作为辅助配体,成功合成了数例叠氮铜磁性配合物,讨论了配合物的磁构关系,探究了溶剂体系对苯甲酸-叠氮铜配合物结构和磁性的调控机制,具体内容如下:一、以乙醇溶剂为反应环境,成功合成了一例新颖的叠氮铜配合物:[Cu(4-fba)(N3)(C2H5OH)](1)(4-fba为4-氟苯甲酸),对其结构和磁性进行了详细的表征。结构分析表明,配合物1的最小不对称单元只包含一个二价铜离子,六配位的铜离子呈现了拉伸的八面体几何构型,两个叠氮N原子和两个羧酸O原子位于赤道平面位置,两个乙醇O原子占据了顶点位置。交替的三重桥(EO-叠氮、syn,syn-羧酸和μ2-乙醇分子)共同桥连铜离子形成了化合物的一维链状结构。磁性研究表明,铜链之间显示了铁磁相互作用,表现出铁磁有序(Tc=7.0 K)。链内相邻的铜离子间强的铁磁耦合是由超交换作用的反补偿效应而产生的,导致了铁磁链间的长程磁有序,这极有可能是由配位的乙醇分子与相邻链上的叠氮基形成的链间氢键作用而引起的。此外,运用DFT计算对1中铜离子之间的铁磁耦合作用进行了研究。二、合成了三个叠氮铜配合物:[Cu(2-na)(N3)](2), [Cu(2-na)(N3)](3)和 [Cu(2-na)(N3)(C2H5OH)](4)(2-na表示2-萘甲酸)。结构分析表明,三个化合物中的Cu(Ⅱ)离子分别呈现了四、五、六配位的几何构型。化合物2和3互为同分异构体,syn-syn-羧基和μ-1,1-(EO)叠氮双重桥构成了化合物2的1D铜链结构,而3是含有μ-1,1,3-(EE)-叠氮的二维层状化合物。DFT计算阐释了2处于热力学亚稳态,3处于稳态。浸泡在乙醇中,2经历了一个单晶到单晶转化的过程,得到了包含三重桥的1D铜链化合物4,加热化合物4可得粉末态的2。磁性测试表明,三个化合物的铜链内均表现出强的铁磁耦合,出现了长程磁有序和慢磁弛豫现象。2表现为变磁行为,转变温度为15 K,而3和4具有自旋玻璃特征,转变温度分别是15 K和12 K。讨论了三个化合物的磁构关系。三、以4-三氟甲基苯甲酸为辅助配体分别在水、甲醇、乙醇和丙醇中合成了四例叠氮铜配合物:[Cu4(4-tfmba)4(N3)3(OH)] (5), [Cu(4-tfmba)(N3)(CH3OH)] (6), [Cu(4-tfmba)(N3)(C2H5OH)](7)和[Cu(4-tfmba)(N3)(C3H7OH)](8)(4-tfmba表示4-三氟甲基苯甲酸)。结构分析表明,配合物5是由特殊的四核铜单元组成的二维层状化合物,铜离子之间存在复杂的多重混合桥:μ3-羟基,(μ2-O,O’)和(μ3-O,O,O’)-羧酸以及(μ-1,1)和(μ-1,1,3)-叠氮。 配合物6-8具有相似的1D链状结构,μ-1,1-叠氮,syn-syn-羧酸以及不同的溶剂分子共同桥连相邻的铜离子。四个化合物中的金属离子之间都呈现了强的铁磁耦合作用,化合物5中错综的桥连模式导致了复杂的磁传递行为。不同碳链长度的醇类溶剂的桥接使得化合物6-8显示了不同弛豫时间的慢磁弛豫现象。四、在甲醇溶剂中,合成了两例叠氮铜配合物:[Cu(4-NBA)(N3)(CH30H)](9)和 [Cu(3,5-DNBA)(N3)](10)(4-NBA表示4-硝基苯甲酸3,5-DNBA表示3,5-二硝基苯甲酸)。单晶结构分析表明,由于甲醇分子作为配体与金属连接,配合物9具有与之前得到的三重桥连的1D铜链化合物类似的链内结构,不同的是,链间的氢键由硝基取代基的氧原子与甲醇分子形成。在配合物10中,五配位的铜离子呈现了四角锥的几何构型,与两个叠氮基团和三个3,5-二硝基苯甲酸连接,铜离子之间通过叠氮基和羧基桥连。值得注意的是,一个硝基氧原子与铜离子配位将化合物的结构扩展为3D框架。两个化合物的链内铜离子间均存在铁磁耦合,但是化合物不具备超顺磁体特征。另外,热重分析发现,集多硝基化合物和叠氮基团于一体的配合物10表现出了爆炸特性、良好的热稳定性和钝感,具备高能量密度含能材料的潜质。本论文利用溶剂效应合理的调控了芳香羧酸-叠氮铜磁性配合物的结构和磁性,丰富了叠氮铜体系的研究,为该类配合物的定向合成和磁性研究提供了参考。