一维金属6-膦酸烟酸化合物的结构和磁性 |
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引用本文: | 汪鹏飞,段燕,郑丽敏.一维金属6-膦酸烟酸化合物的结构和磁性[J].中国科学:化学,2011,41(1):163-163. |
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作者姓名: | 汪鹏飞 段燕 郑丽敏 |
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作者单位: | 南京大学配位化学国家重点实验室; 南京大学化学化工学院配位化学研究所, 南京 210093 |
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摘 要: | 近年来, 由于在诸如催化分离、光化学以及生物技术等领域具有潜在的应用前景, 金属膦酸化合物得到了广泛的关注. 在分子磁体研究领域, 尽管膦酸基团只能传递很弱的磁相互作用, 但是很多膦酸簇合物以及聚合物均表现出有趣的磁性质, 如单分子磁体、自旋倾斜、亚铁磁体、铁磁体以及变磁体行为. 最近, 毛江高和Dunbar 课题组报道了化合物Co(H2L)(H2O)]∞ L = 4-Me-C6H4-CH2N(CPO3H2)2]的磁性, 该化合物中各向异性的钴离子通过μ-O(P)和 O-P-O 双桥连接成链, 显示出单链磁体行为以及自旋倾斜现象. 另外一个例子是由Sessoli课题组报道的Mn(TPP)O2PHPh]·H2O (TPP = meso-tetraphenylporphyrin), 其中三价锰离子由O-P-O单元连接也形成一维结构, 该化合物同样表现出有意义的单链磁体行为. 因此, 从磁学观点上看, 具有一维链结构的金属膦酸化合物是相当有趣的. 为了进一步理解这类化合物的磁性与结构的关系, 制备新的此类链状化合物是很有必要的. 在本文中, 我们报道了三个新的同构化合物M(pnaH)(H2O)3·H2O M = Co(II) (1), Ni(II) (2), Zn(II) (3)] (pnaH3 = 6-phosphonic nicotinic acid). 化合物1是单斜晶系P21/n空间群, 不对称单元含有一个钴离子, 一个负二价6-膦酸烟酸离子, 三个配位水分子, 一个结晶水分子. 钴离子具有扭曲八面体配位环境, 其六个配位点分别被吡啶氮原子、膦酸氧原子以及三个水分子中的氧原子所占据, 其中Co-O(N)键长为0.2053(3)-0.2203(3) nm. 6-膦酸烟酸作为三齿配体与钴离子配位, 其羧酸氧原子是质子化的不参与配位. 结果, {CoO5N}八面体通过{PO3C}四面体以共角方式连接, 从而在沿着b方向上形成21螺旋链, 以O-P-O单元连接的两个钴离子的距离是0.4889 nm. 这些链结构再通过复杂的氢键作用形成超分子结构. 热重分析显示, 三个化合物具有相似的热稳定性, 在200 ℃之前都失去了配位和结晶水分子并保持一定的晶形, 然后在300 ℃以后伴随着有机配体分解结构发生了坍塌. 研究了化合物1和2的磁性, 发现金属中心之间都存在反铁磁性相互作用, 在1.8 K以上主要表现为顺磁性的行为, 对化合物2的磁性数据进行拟合得到参数g = 2.21, J=-0.54cm-1. 对化合物1脱水后的产物也进行了磁性测试, 发现它在低温下表现出变磁性质.
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关 键 词: | 羧酸-膦酸 配位聚合物 磁性 变磁 |
收稿时间: | 2010-02-01 |
修稿时间: | 2010-03-17 |
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