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手性过渡-镧系配合物的合成、结构与光、电、磁性能的研究认领

作者：

林雪莲

学位授予单位：

赣南师范大学

摘要：

由于手性化合物在不对称催化、生命科学、光学材料等领域的具有重要作用,其发展越来越受到关注。化合物的手性与光学以及磁性等又密切相关,例如手性与荧光之间的耦合作用可以产生圆偏振发光,手性分子磁体中磁性中心与手性可以产生磁圆二向色性等。根据硬-软酸碱原理,镧系离子是硬酸倾向于亲氧,而过渡金属离子是软酸倾向于与氮配位,因此,利用同时含有N和O配位原子的手性配体能与3d过渡金属离子和镧系4f离子构筑结构多样的3d-4f多功能配合物。本文选用两种具有多配位点的手性有机配体与3d和4f金属盐反应,合理设计并成功合成了4对3d-4f金属配合物对映体,并详细探究了它们的结构和光学、电学、磁学性质。（1）以常温挥发法用手性希夫碱配体、Cu（Ac）2和Ln（NO3）3·6H2O（Ln=Tb,Dy）成功合成得到了两对金属配合物对映体（Ln Cu2[R,R/S,S-L]2[H2O]3）·（NO3）3·（H2O）[Ln=Tb（1/2）,Dy（3/4）]（配体1 H4L=[R,R/S,S]-N,N′-二[3-羟基水杨基]-1,2-环己二胺）。晶体结构测试表明配合物1-4是同构化合物,均为Ln Cu2三核结构,结晶于单斜晶系手性空间群C2。配合物3表现出了明显的单分子磁体（SMM）行为,其有效能垒(Ueff)为17.7 K,而且,配合物3在50°C和98%相对湿度（RH）下,具有最佳质子电导值(1.34×10-4S cm-1),这是由于RR-L2-配体的配位水分子、硝酸根离子和酚羟基构建的1D氢键链提供了有效的质子迁移路径。此外,3和4是表现出具有磁光法拉第效应的手性质子导电磁体的少见例子。（2）以常温挥发法用手性胺酚配体、Zn Cl2和Ln Cl3·6H2O（Ln=Tb,Dy）反应,成功制备了两对具有三核Ln Zn2结构的配合物[Tb Zn2（R,R-L）2（H2O）Cl2]（CH3OH）(H2O)Cl[Ln=Tb（5/6）,Dy（7/8）](配体2 H2L=[R,R/S,S]-环己烷-1,2-二（2-氮基）-二（亚甲基）-二（2-甲氧基苯酚）。配合物5-8是具有相同结构的配合物,结晶于正交手性空间群P212121。研究表明,它们均具有手性光学特点。此外,配合物5表现出明显的Tb的荧光发射。值得特别注意的是,配合物5和6具有显著的CPL活性,在CH3OH中,对映体5和6在λ=515 nm处的glum值分别为-9.36×10-3和+8.22×10-3。配合物7还具有单分子磁体（SMM）性质,有效能垒(Ueff)为110.79 K,弛豫时间为τ0=6.205×10-7s。令人惊喜的是,配合物7和8具表现出较强的磁光法拉第效应。配合物5-8是多功能分子基材料,为拓展多功能配合物提供了新的方法。

摘要译文

关键词：

镧系配合物; 手性; 磁性; 荧光; 磁圆二色性

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

无机化学

导师：

卢莹冰朱水东

中图分类号：

O641.4[络合物化学（配位化学）]

学科分类号：

070304[物理化学];081704[应用化学];081706[分子化工]

D O I：

10.27685/d.cnki.ggnsf.2023.000584