稀土金属配合物的合成及性质研究

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稀土金属配合物因具有多样不同的拓扑结构而成为稀土功能材料的潜在应用价值已成为当今研究金属配位化合物的研究热点之一。在稀土金属配合物形成时,稀土金属离子的有限性与配体的选择的无限性相结合,通过选用适当的配体可以合成具有新颖结构与功能的稀土金属配合物。有机芳香羧酸配体是作为含氧配体的有机物中常用的配体,芳香羧酸配体的羧基配位方式多种多样,与多种金属中心离子可以通过配位键作用而形成零维结构、一维结构、二维结构和三维结构。同时由于稀土元素大都具有高配位数和独特的光学、电学、磁学、生物、吸附和催化等多方面的性质,近年来已经获得了越来越多人和国家的关注,在我国十二五工业发展规划中已将稀土功能材料的研发和应用提上了日程,因此对稀土金属配合物的研究工作刻不容缓。为了获得具有新颖结构和探索稀土金属配合物作为光电材料的潜在用途,本课题选择了镧系的稀土金属离子为配位中心离子,选用一种单羧酸和一种二羧酸为第一配体,邻菲罗啉为第二配体合成了三个晶体,并通过对熔点、溶解性、元素分析、红外光谱和紫外光谱对合成的配合物进行了表征,用X单晶衍射对稀土配合物进行了结构的确认和分析。同时采用荧光分析方法对配合物进行了荧光光谱的分析和指认,采用热重分析方法讨论了配合物的热稳定性。合成的配合物分别为零维单核八配位稀土铒配合物、零维单核十配位稀土钐配合物和二维双核七配位稀土钕配合物。晶体结构参数依次分别如下:a)单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数a=11.3104(11) nm,b=25.814(3) nm,c=18.3579(19) nm,α=90°,β=96.927(2)°,γ=90°,V=5320.9(9) nm~3,Mr=1215.28;b)单斜晶系,C1c1空间群,晶胞参数a=11.1577(5) nm,b=18.0123(6) nm,c=13.0850(5) nm,α=90°,β=100.659(4)°,γ=90°,V=2584.4(2) nm~3,Mr=696.79;c)单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数a=13.4364(3) nm,b=14.5406(3) nm,c=16.6669(5) nm,α=90°,β=127.382(2)°,γ=90°,V=2587.45(11) nm~3,Mr=812.82。
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