本工作通过与羧基类和三唑类配体的反应,通过水热或试管扩散方法合成了十个新颖的配位聚合物,测定了它们的晶体结构,并对磁性质进行了分析。其中我们合成了第一例基于单金属Co(II)的由反铁磁相到超顺磁相的转变的配合物。它是由单链磁体的结构单元连接而成的二维结构,表现出慢的弛豫效应和磁滞回线。在不加静磁场的条件下即能出现实部和虚部的峰值。
分子磁性材料不仅是一种新型的功能材料,而且是涉及化学、物理、材料科学及生命科学等交叉学科的新领域。它的出现打破了传统的磁性材料只来源于含有3d、4f轨道电子的无机金属及其氧化物的界限,并且吸收了有机物低密度、柔软性、可加工性、生物相容性等特点,因此既具有重要的学术意义,同时又具有特殊的应用潜力。然而,此类新材料还处于探索的阶段,对于磁性的作用机制尚未有公认的解释。在过渡金属双稳态配合物中,存在着由反铁磁相到顺磁相的转变。分子基磁体, 包括铁磁体或亚铁磁体, 其磁性来源于固态中相邻的顺磁中心之间的磁相互作用。在铁磁体中,各自旋载体的固有磁矩都趋于相互平行排列;亚铁磁体中,相邻自旋载体的磁矩间趋于反方向排列,但相邻磁矩大小不等,有非零总磁矩;若相邻磁矩大小相等,反方向排列将造成固有磁矩相互抵消,则构成反铁磁体。在一定的温度和外加磁场的条件下,反向排列的自旋越过一定的能垒达到自旋平行的状态,从而达到双重稳定的状态。本工作以羧基类配体,三唑类配体,咪唑类配体和金属钴盐为原料,用水热法合成了十个新颖的配位聚合物 [Co(btx)3(H2O)2](ClO4)2•(btx)•2H2O (1), [Co(btx)3(H2O)2](BF4)2•(btx)•2H2O (2), [Co(btx)2(H2O)2](NO3)2•2H2O (3), [Co(btx)(BA)2(H2O)2]•2HBA (4), {[Co(BTA)0.5(DBI)2]•DBI•H2O}n (5), [Co(btx)2Cl2] (6), [Co(PDA)(DBI)(H2O)]n (7),[Co5(OH)2(PTA)4(btx)2]n (8),[Co(btx)(IPA)] (9)和[Co3(btx)3(BTA)2(H2O)2] (10) (btx = 对二(1,2,4-三氮唑基甲基)苯,H4BTA = 1,2,4,5-苯四酸; H2PDA = 2,2’-(1,2-苯乙基)二乙酸; DBI = 5,6-二甲基-1H-苯并咪唑;H2IPA =间苯二甲酸, H2PTA =邻苯二甲酸, H3BTA = 1,3,5-苯三酸),并对其进行了元素分析,红外,热重,X射线衍射及磁性等表征与研究。
第十二届“挑战杯”作品 一等奖
1. Shi-Yuan Zhang, Wei Shi,* Yanhua Lan, Na Xu, Xiao-Qing Zhao, Annie K. Powell, Bin Zhao, Peng Cheng,* Dai-Zheng Liao, Shi-Ping Yan, Chem. Commun., 2011, 47, 2859. (IF = 5.504)
2. Shi-Yuan Zhang, Zhen-Jie Zhang, Wei Shi,* Bin Zhao, Peng Cheng,* Dai-Zheng Liao, Shi-Ping Yan, Dalton Trans., DOI:10.1039/C1DT10282F. (IF = 4.081)
3. Shi-Yuan Zhang, Zhen-Jie Zhang, Wei Shi,* Bin Zhao, Peng Cheng, Inorg. Chim. Acta, 2010, 363, 3784. (IF = 2.322)
4. Shi-Yuan Zhang, Wei Shi*, Peng Ch