低自旋磁各向异性过渡金属配合物的合成与应用研究

基于配合物的分子磁性材料的合成是当今配位化学领域的一个热点研究，其中单分子磁体和单链磁体的研究尤其引人关注。对于单分子（链）磁体而言，（亚）铁磁耦合导致的分子高自旋基态和分子的磁各向异性对磁体的性质有着根本影响，而分子内磁性金属离子的磁各向异性是导致分子磁各向异性的必要因素。因此开发新的具有较强磁各向异性的配合物前驱体对于调节磁性材料性质有重要的研究价值。鉴于八面体场中高、低自旋的 Mn(III)具有良好的磁各向异性，而迄今为止人们对低自旋顺磁配合物的磁性研究很少，本申请计划使用螯合配体稳定化学性质不稳定的 Mn(III)，引入强场配体制备低自旋 Mn(III)配合物单元，通过控制金属离子间的磁耦合性质调节氰根、羧酸根或肟桥联多核或一维配合物的自旋基态，利用低自旋 Mn(III)或 Fe(III)的磁各向异性特点达到调控材料磁性的目的。基于卟啉二氰根基团构筑了首例氰根桥联的Mn(III)单链磁体，其中锰离子呈高、低自旋状态。探索了羧酸根桥联低自旋Mn(III)构筑多核、一维、二维配合物，发现羧酸根桥传递弱的磁相互作用，不利于形成分子磁体。开展了含五个氰根的低自旋Fe(III)配合物的研究，构筑了一系列氰根桥联Fe(III)-Ni(II)一维配合物，评价了磁耦合强度与桥联键角之间的关系。发表论文27篇。