【摘 要】
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功能材料由于在外部光、热、电、力等刺激下能够产生特定的性能,持续得到不同领域科研者的关注。基于晶体结构与性能之间的紧密关系,通过对结构进行调控从而设计出具备优异光学、电学、磁学等性质的材料成为研究重点。硫氰基结构灵活,配位模式丰富,易与金属结合,在超分子体系中不仅可以充当抗衡阴离子,还能通过非共价键作用力成为构筑模块参与一维、二维、三维等框架的组装。目前在硫氰基为配体的化合物中,多使用单个有机物做
【基金项目】
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国家中组部第十二批“千人计划”项目“新型功能材料的探索及性能研究”,课题主持人:刘尊奇教授（新疆农业大学）； 自治区自然科学基金面上项目“拟卤素金属配合物-分子马达型功能材料设计及性质”课题主持人:刘洋讲师（新疆农业大学）；
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功能材料由于在外部光、热、电、力等刺激下能够产生特定的性能,持续得到不同领域科研者的关注。基于晶体结构与性能之间的紧密关系,通过对结构进行调控从而设计出具备优异光学、电学、磁学等性质的材料成为研究重点。硫氰基结构灵活,配位模式丰富,易与金属结合,在超分子体系中不仅可以充当抗衡阴离子,还能通过非共价键作用力成为构筑模块参与一维、二维、三维等框架的组装。目前在硫氰基为配体的化合物中,多使用单个有机物做阳离子,而冠醚-NH3+包合物结构易发生超分子马达运动,并致使晶体材料性能突变,因此拟合成具有硫氰基金属配合物与冠醚-N H3+包合物新颖结构,具备相变、介电及铁电性能的化合物。本文通过自然蒸发法,以硫氰化钾、硫氰酸铵、氯化锰、氯化铁、18-冠醚-6、4-氟苯胺、4-氯苯胺、4-溴苯胺、4-氨基苯甲酰胺、3-氨基苯甲酰胺、盐酸乙二胺、1,3-丙二胺为原料,设计合成9种结构未见报道的硫氰基金属-（冠醚-NH3+）化合物:[（C6H7FN）-（18-crown-6）][Mn（NCS）4]1/2（1）、[（C6H7Cl N）-（18-crown-6）]2[Mn（NCS）4]（2）、[（C6H7Br N）-（18-crown-6）]2[Mn（NCS）4]（3）、[（C7H9N2O）-（18-cro wn-6）][Mn（NCS）4]·H3O（4）、[（C7H9N2O）-（18-crown-6）]1/2[K（18-crown-6）]1/2[Fe（NCS）6]1/3（5）、[（C7H9N2O）-（18-crown-6）][K（18-crown-6）][Fe（NCS）5（H2O）]（6）、[（C2H9N2）-（18-crown-6）][Mn（NCS）4]1/2·C2H3N（7）、[(C3H12N2)-（18-crown-6）2][Mn（NCS）4]（8）、[(C3H12N2)-（18-crown-6）]2[Fe（NCS）5]2（9）,并对以上化合物进行红外光谱、单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、热重分析法、差示扫描量热法、介电常数及铁电等测试,探究其结构与性能。化合物1-3结构中主-客体超分子阳离子在温度触发下均发生类似钟摆摆动的超分子马达运动,无机金属配阴离子四面体结构均随温度升高出现畸变,使化合物1成为铁电体;化合物2和3在晶体不同轴向出现介电异常峰,属于介电各向异性晶体材料。化合物4-6的无机金属配阴离子构型均出现扭曲,一维链发生伸缩变形,同时4和6中超分子出现马达运动,酰胺基团也发生摆动,介电测试发现其存在介电异常行为,是介电异常型晶体材料。化合物6拥有铁电性。化合物7-9中超分子阳离子中冠醚之间的夹角均出现改变,引起金属骨架结构变化,一维、二维结构发生不同程度的形变,激发化合物7和8出现介电性质异常,是介电各向异性晶体材料。化合物9产生相变,且在低温展现出较好的铁电性能。
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