2-(羟甲基)-N-甲基咪唑桥联Mn_2~ⅡMn_2~Ⅲ四核配合物的合成、结构和磁性

报道了3个2-(羟甲基)-N-甲基咪唑(Hhmmi)桥联的MnⅡ2MnⅢ2四核配合物[Mn4(hmmi)6(DMF)2·(N3)2](ClO4)2(1),[Mn4(hmmi)6(H2O)2(N3)2](ClO4)2(2)和[Mn4(hmmi)6Cl4]·6CH3CN(3·6CH3CN)的合成、晶体结构和磁性.在配合物1~3中,中心结构皆为四核蝶形混合价Mn结构,2个MnⅡ占据蝶形两翼位置,2个MnⅢ占据蝶形中间位置.MnⅢ离子间通过hmmi-上的μ3-烷氧原子桥联,相应MnⅢ—O—MnⅢ键角为101.3°~103.4°;而MnⅢ-MnⅡ离子间通过hmmi-上的μ3-和μ2-烷氧原子桥联,相应MnⅢ—O—MnⅡ键角为92.5°~113.7°.对配合物1~3进行变温磁化率拟合,结果表明,MnⅢ-MnⅢ间呈铁磁相互作用,而MnⅢ-MnⅡ间以及Mn4分子间存在较弱的铁磁或反铁磁耦合.     

氰根和酚氧桥联M(Ⅱ)-Mn(Ⅲ)(M=Ru和Os)二维配合物的合成、结构与磁性（英文）

基于六氰根构筑单元[M(Ⅱ)(CN)_6]~(4-)与[Mn(Ⅲ)(salen)]+模块反应合成了2个新型酚氧和氰根混合桥联的MⅡ-Mn(Ⅲ)配合物{[Mn(Ⅲ)(salen)]_4[Mn(Ⅲ)(salen)(H_2O)]_2[MⅡ(CN)_6]}(Cl O_4)2·2H_2O(M=Ru(1),Os(2),salen2-=双水杨酰胺乙基负离子)。单晶衍射结果表明:它们是结构类似的二维化合物,其中氰根桥联的七核[Mn(Ⅲ)6MⅡ]2+单元进一步通过双酚氧桥相互连接构成二维层状结构。磁性研究表明:2个化合物通过酚氧桥均呈现反常的反铁磁耦合,基于自旋哈密顿算符H=-2JMnMnSMn1SMn2拟合得到它们的磁耦合常数分别是J=-0.340 cm~(-1)(1)和-0.561 cm~(-1)(2)。     

含铁磁耦合Ni3单元的均苯三甲酸桥联双层镍(II)配合物

使用均苯三甲酸与碳酸镍在水热条件下反应得到了一例新的二维双层Ni(II)配位聚合物Ni3(BTC)2(μ-H2O)26H2O。二维层包含syn-syn羧酸桥和水桥连接的三核Ni3单元,进一步用均苯三甲酸上的苯环连接成二维层状结构。磁性研究表明,相邻Ni2+离子间存在弱的铁磁耦合作用。水桥连镍离子的桥联键角为122.8(3)deg,所以通过该水桥镍离子间应该呈现反铁磁耦合。因此,实验结果证明了syn-syn羧酸桥传递铁磁耦合,而且铁磁耦合大于反铁磁作用,最终配合物呈弱的铁磁耦合。基于本工作和文献报道的含syn-syn 羧酸混合桥联镍配合物的磁性,我们总结出下面结论：Ni–O–C–O–Ni的共面性与否决定了配合物的磁性。共面性好的Ni–O–C–O–Ni导致中等强度的反铁磁耦合,而共面性差会消弱反铁磁作用,甚至出现由反铁磁变为铁磁耦合。标题配合物中羧酸桥所传递的铁磁性可能就归因于Ni–O–C–O–Ni的不共平面性。因此,与含羧酸桥的混合桥联双核铜(II)配合物类似,轨道补偿效应(the orbital complementary effect (OCE))对于解释水/羧酸混合桥联镍(II)配合物的磁性也同样适用。     

草酸-草酰胺混合桥联Mn(Ⅱ)-Cu(Ⅱ) 一维配合物的合成、晶体结构与磁性

合成了1个草酸-草酰胺混合桥联的双异金属配合物[Cu(L)(H₂O)Mn(C₂O₄)]·4H₂O(H₂L为1,4,8,11-四氮杂环十四烷-2,3-二酮). 配合物由[Cu(Ⅱ)L(H₂O)], Mn(Ⅱ), 草酸根和晶格水分子构成. Mn(Ⅱ)通过草酸根的交替桥联作用形成弯折的中性一维链状骨架[Mn(C₂O₄)]_n, 而Mn(Ⅱ)剩余的2个配位点则由[CuL]上的2个草酰胺氧原子占据, 形成了草酸-草酰胺混合桥联一维双金属配合物. 而Cu(Ⅱ)为五配位, 轴向上由1个水分子占据. 磁性研究表明, 配合物中Cu(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)间通过草酰胺传递反铁磁相互作用, 而Mn(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)间亦通过草酸根离子存在反铁磁耦合. 通过MAGPACK软件对变温磁化率进行拟合, 得到J_Cu-Mn=-13.1 cm^-1, J_Mn-Mn=-0.87 cm^-1, g=2.01.     

单羟基桥连的双铜(Ⅱ)大环穴醚配合物[Cu2(OH)(ClO4)(C16H38N6)](ClO4)2·CHCl3的合成和结构

本文合成了单羟基桥连的双铜(Ⅱ)大环穴醚配合物[Cu₂(OH)(ClO₄)(C₁₆H₃₈N₆)](ClO₄)₂·CHCl₃,并测定与讨论了它的晶体结构.晶体属于正交晶系,空间群为D₂⁴-P2₁2₁2₁,晶胞参数:a=12.749(4)Å,b=14.361(3)Å,c=18.064(3)Å,V=3307.3(13)ų,Z=4.分子结构中单羟基桥连两个二价铜离子,Cu-O平均键长为1.935(6)Å,Cu-OH-Cu键角为135.2(2)°;铜原子的几何构型为畸变四方锥,配体的底面为穴醚的二乙三胺亚基的三个氮原子和一个羟基桥氧原子;顶点位置为高氯酸根的氧原子,因为该原子同时配位于另一个铜原子,所以分子的双铜中心存在第二个氧桥,即较弱的高氯酸根桥;Cu-O(ClO₃)距离分别为3.005(9)Å和2.806(8)Å.     

基于三氰基铁(Ⅲ)酸盐的FeⅢ4NiⅡ2六核配合物的合成、结构及磁性

利用三氰基铁酸盐(Bu₄N)[Fe^Ⅲ(Tp)(CN)₃](Tp=氢化三(1-吡唑基)硼酸)与配体2,9-二吡唑基-1,10-菲咯啉(dpzpen)以及高氯酸镍反应合成了一例氰根桥联的Fe^Ⅲ₄Ni^Ⅱ₂六核配合物[Fe₄Ni₂(Tp)₄(CN)₁₂(dpzpen)₂]·12H₂O·3CH₃OH(1)。结构研究表明配合物1具有近似菱形的Fe^Ⅲ₂Ni^Ⅱ₂骨架结构,另外2个Fe(Ⅲ)则通过氰根延伸在菱形的外侧。磁性研究表明在配合物1中氰根桥联的Fe(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)表现出铁磁相互作用。更为重要的是,基于配合物1的结构模型,对它的变温磁化率数据进行拟合得到了不同Fe(Ⅲ)-Ni(Ⅱ)之间的磁耦合常数,得到的最佳磁耦合常数J_3d (15.73 cm^-1)>J_2d (3.53 cm^-1)≈J_1d (3.50 cm^-1)与Ni—N键的键长以及Ni—N≡C键角的变化趋势有关(J_3d： 0.206 5 nm,169.8°; J_2d： 0.206 2 nm,163.1°; J_1d： 0.198 7 nm,161.6°)。以上结果表明Ni—N键长越短,Ni—N≡C键角越大,Fe(Ⅲ)与Ni(Ⅱ)之间的铁磁耦合越强。     

氰根桥联FeⅢ-CuⅡ一维配合物{[Fe(1-CH3im)(CN)4(μ-CN)Cu(cyclam)]·H2O}n的合成、结构及磁性研究

基于构筑单元K2[Fe(1-CH3im)(CN)5]和[Cu(cyclam)](ClO4)2,合成了一个氰根桥联FeⅢ-CuⅡ中性一维化合物{[Fe(1-CH3im)(CN)4(μ-CN)Cu(cyclam)]·H2O}n(1-CH3im=1-甲基咪唑;cyclam=1,4,8,11-四氮杂环十四烷)(1),并通过X-射线单晶分析表征其结构特征。结果表明:化合物(1)是由氰根桥联的杂金属组成的聚合物,其结构属于三斜晶系,P1空间群,a=0.832 56(17)nm,b=0.899 38(18)nm,c=0.998 3(2)nm,α=111.94(3)°,β=95.06(3)°,γ=116.90(3)°,V=0.587 7(2)nm3,Z=1,Dc=1.554 g·cm-3,μ=1.558 mm-1,F(000)=286,R1=0.051 9,wR2=0.135 3。磁性研究表明:配合物1中CuⅡ和低自旋的FeⅢ离子之间存在弱的铁磁耦合作用。     

三维网状配位聚合物{[Cd2(phen)2(H2O)2(C6H5NO2)2]·(ClO4)}n的水热合成、晶体结构及荧光性质

以异烟酸和邻菲咯啉(phen)为原料,采用水热合成方法,合成了一个新的配位聚合物{[Cd2(phen)2(H2O)2(C6H5NO2)2]·(ClO4)}n,测定了其晶体结构.结果表明:该配合物晶体属单斜晶系,空间群P21/n.与中心镉(Ⅱ)离子配位的3个氧原子分别来自2个异烟酸根和1个水分子,3个氮原子分别来自1个异烟酸根和1个邻菲咯啉,形成六配位变形八面体结构.由于异烟酸的桥联作用及氢键作用,配合物堆积成三维网状结构;同时配合物通过异烟酸的羧基双齿桥联配位以及邻菲咯啉和水分子作为端基配位.形成了双核笼状结构,其Cd(Ⅱ)…Cd(Ⅱ)距离为0.8798 nm.此外,还研究了该聚合物的荧光性质.     

开放骨架亚磷酸锰（NH4）2Mn3（HPO3）4和Mn（HPO3）的离子热合成与表征

采用离子热法,在保持其它合成因素相同的条件下,仅改变离子液体种类,合成了2例不同结构的开放骨架亚磷酸锰化合物(NH4)2Mn3(HPO3)4(1)和Mn(HPO3)(2),并对其单晶结构进行了解析.化合物1是由MnO6八面体和亚磷酸根构筑成的二维层状结构化合物,其中铵根离子填充在层间平衡骨架电荷;化合物2是由MnO6八面体和亚磷酸根通过共享顶点氧原子连接构筑而成的致密的三维开放骨架.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线单晶结构解析、X射线粉末衍射(XRD)和元素分析(ICP-AES及CHN)对化合物进行了详细表征.化合物1的磁学性质研究结果表明其结构中的的Mn2+间存在较强的反铁磁相互作用.     

氰根和酚氧桥联M（Ⅱ）-Mn（Ⅲ）（M=Ru和Os）二维配合物的合成、结构与磁性

基于六氰根构筑单元[M（Ⅱ）（CN）₆]^4-与[Mn（Ⅲ）（salen）]⁺模块反应合成了2个新型酚氧和氰根混合桥联的M（Ⅱ）-Mn（Ⅲ）配合物{[Mn（Ⅲ）（salen）]₄[Mn（Ⅲ）（salen）（H₂O）]₂[M（Ⅱ）（CN）₆]}（ClO₄）₂·2H₂O（M=Ru（1）,Os（2）,salen^2-=双水杨酰胺乙基负离子）。单晶衍射结果表明：它们是结构类似的二维化合物,其中氰根桥联的七核[Mn（Ⅲ）₆M（Ⅱ）]²⁺单元进一步通过双酚氧桥相互连接构成二维层状结构。磁性研究表明：2个化合物通过酚氧桥均呈现反常的反铁磁耦合,基于自旋哈密顿算符Ĥ=-2J_MnMnŜ_Mn1Ŝ_Mn2拟合得到它们的磁耦合常数分别是J=-0.340 cm^-1（1）和-0.561 cm^-1（2）。     

同结构Gd~ⅢM~Ⅱ(M=Cu,Ni,Co,Fe,Mn)配合物磁性理论研究

基于DFT-BS方法,在不同泛函方法和基组下计算[Cu~ⅡGd~Ⅲ{PyCO(OEt) Py C(OH)(OEt)Py}_3]~(2+)及3d-Gd异金属双核配合物的磁耦合常数,结果表明,PBE0/TZVP(Gd为SARC-ZDRA-TZVP)水平可用于描述其磁学性质。顺磁中心Cu~Ⅱ、Gd~Ⅲ与桥联配位氧原子间存在较强的轨道相互作用,其磁轨道主要由Gd~Ⅲ的4fI_(z~3)、4f_(z(x~2-y~2))轨道、Cu~Ⅰ的3d_(x~2-y~2)轨道和桥联配位原子O的p轨道组成。顺磁中心Cu~Ⅱ离子以自旋离域作用为主,Gd~Ⅲ离子以自旋极化作用为主,顺磁中心Cu~Ⅱ自旋离域作用对桥联氧原子的影响大于顺磁中心Gd~Ⅲ的自旋极化作用。在同结构3d-Gd配合物中,随着M~Ⅱ离子未成对电子的增加,顺磁中心间ρ~2_(HS)-ρ~2_(BS)越大,顺磁中心M~Ⅱ和Gd~Ⅲ之间的反铁磁性贡献越大,其磁耦合常数越小。     

异双核X-M之间的磁耦合交换作用: Keggin型杂多酸衍生物[M(H2O)XW11O39]7-(X=FeⅢ, CoⅢ; M=CoⅡ)的密度泛函研究

采用DFT-BS方法研究异双核的Keggin型杂多酸衍生物[M(H2O)XW11O39]7-(Ⅰ: X=FeⅢ, M=CoⅡ; Ⅱ: X=CoⅢ, M=CoⅡ)的磁耦合作用, 计算得到耦合常数(J)为负值, 表明所研究体系具有反铁磁性; J值大小顺序为|J(Ⅰ)|<|J(Ⅱ)|, 说明磁耦合作用增强; 体系Ⅰ与Ⅱ相比, X由FeⅢ变成CoⅢ, M不变, 桥氧原子Ob和Ob2(O′b2)上的自旋密度增大, 进一步从相关BS态的磁轨道比较得出, 体系Ⅱ中轨道重叠程度大于体系Ⅰ, 结果使X-M之间的反铁磁耦合作用加强.     

双链状异金属超分子化合物[Cu(oxbe)Ni(dpt)(H2O)]ClO4·0.5H2O的合成、晶体结构和磁性

以N-(2-羧基苯)-N’-(氨乙基)草酰胺根阴离子(oxbe)为桥联配体, 端接二丙烯三胺(dpt), 合成了铜镍异双核配合物[Cu(oxbe) Ni(dpt)(H2O)]ClO4·0.5H2O. 通过元素分析和IR 光谱对配合物进行了表征, 利用X射线单晶衍射测定了其晶体结构. 该化合物分子间通过氢键相互作用, 形成双链状超分子结构. 5—300 K 变温磁化率研究结果表明, 化合物中双核体系 Cu(SCu=1/2)-Ni(SNi=1) 中心原子间通过草酰胺桥联发生较强的反铁磁相互作用(磁参数J=-62.3 cm-1, g=2.11).     

氧桥联GdNi双核配合物磁性与结构关系理论研究

基于密度泛函理论结合对称性破损态方法(DFT-BS),相对论效应选择DKH2,运用不同的密度泛函和基组对GdNi双核配合物[Ni(3-MeOsaltn)(MeOH)(ac)Gd(hfac)_2]的磁性质进行研究。结果显示,B3LYP泛函计算的结果与实验数据非常吻合,能够准确描述Gd Ni双核配合物的磁性质。磁轨道和自旋布居分析表明,顺磁中心Gd~Ⅲ主要是自旋极化作用,顺磁中心Ni~Ⅱ主要是自旋离域作用。顺磁中心Gd~Ⅲ、Ni~Ⅱ与桥联氧原子之间存在较强的轨道相互作用。磁轨道主要由顺磁中心Ni~Ⅱ的3dz2和3dx2-y2轨道、酚氧桥联配体中氧原子的2pz轨道、醋酸桥中氧原子的2pz轨道和顺磁中心Gd~Ⅲ的4fxyz、4fz2x轨道组成。随着Gd-O-Ni键角的增大,顺磁中心HS态和BS态自旋密度的平方差随之减小,反铁磁性相互作用的贡献减小,配合物磁耦合常数增大。     

铜(II)-锰(II)四核配合物的合成、晶体结构和磁性

(中国地质大学地质实验室, 北京100083) 报道了一个草酰胺桥连的四核Cu(II)Mn(II)配合物[Mn(CuL)3][Mn(H2O)6][N(CN)2]2(ClO4)2 4H2O (L为1,4,8,11-四氮杂环十四烷-2,3-二酮) (C34H74Cl2Cu3Mn2N18O24, Mr = 1490.51)的合成、晶体结构和磁性。配合物属于单斜晶系, 空间群为C2/c, 晶胞参数如下:a = 22.295(5), b = 12.852(3), c = 20.109(4) , = 90.47(3), V = 5762(2) 3, Dc = 1.718 g/m3, Z = 4, F(000) = 3068, m = 1.701mm-1, R = 0.0915, wR = 0.1810 (based on F2)。3个中性Cu(II)大环配合物通过6个氧原子与Mn(II)配位, MnO键长范围为2.190(6)~2.208(5) 拧Mn(CuL)3]2+通过高氯酸根离子连接起来形成一个二维层。高氯酸根的氧原子与CuII键长范围为2.902~2.996 , 为弱相互作用。[Mn(H2O)6]2+, N(CN)2-和H2O位于层间, 并通过氢键连成三维网络结构。磁性研究表明CuII-MnII离子间通过草酰胺传递反铁磁相互作用, 用基于各向同性的Hamiltonian算符 = 2JMnCuMn(Cu1 + Cu2 + Cu3)进行磁性拟合得到磁耦合常数JCuMn =-17 cm-1。     

自由基-Mn(Ⅱ)链状配合物的合成、晶体结构和磁性研究

报道了一个由叠氮和羧基混桥联接的自由基-Mn(Ⅱ)一维锯齿链状配合物: [Mn2(IM2-Py)2(Ac)2 (μ1,1-N3)(μ1,3-N3)@EtOH]n [IM2-Py = 2-(2′-吡啶基)4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基自由基]的合成、晶体结构和磁性. 晶体属单斜晶系, P21/n空间群. 配合物中每个Mn(Ⅱ)离子处于变形八面体的配位环境, 赤道平面由自由基配体上的两个N原子和两个乙酸根上的氧原子组成; μ1,1-N3和μ1,3-N3中的两个N原子处于轴向位置. Mn(Ⅱ)离子通过μ1,1-N3上的N原子以及两个羧基彼此相连构成了一个双Mn单元, 每个双锰单元通过N-3(μ1,3)连成一维锯齿状链. 配合物依次通过配位键、π-π相互作用、氢键构成了三维网状结构. 文中提出一种处理具有三种不同磁相互作用的新的近似理论模型, 磁分析表明体系中Mn(Ⅱ)和自由基间存在较强的反铁磁相互作用, Mn-R与Mn-R之间存在弱的反铁磁相互作用, 双锰单元间存在极弱的反铁磁相互作用.     

酰胺氮桥联双核钴(Ⅲ)配合物[Co2(bpmb)2(CN)2]·H2O的合成、分子结构和超分子组装

合成了1个酰胺氮桥联的双核钴(Ⅲ)配合物[Co2(bpmb)2(CN)2].H2O(bpmb2-=1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)-4-methylbenze-nate)(1),并通过X-射线单晶衍射分析表征其结构特征。结果表明:吡啶甲酰胺配体H2bpmb的甲酰胺氮原子脱去氢原子形成带两个负电荷的扭曲的四配位螯合配体bpmb2-。1个钴(Ⅲ)离子与2个吡啶氮原子,2个bpmb2-配体上的桥联酰胺氮原子和2个氰基碳原子配位得到六配位、变形的八面体CoN4C2;另1个钴(Ⅲ)离子与2个吡啶氮原子,配体bpmb2-上的2个未桥联甲酰胺氮原子和2个桥联的甲酰胺氮原子六配位,形成扭曲的八面体CoN6配位构型。[Co2(bpmb)2(CN)2]单元通过自由水分子和氰基氮原子和甲酰胺氧原子之间O-H…N和O-H…O氢键形成锯齿型链状超分子亚结构,这些链状亚结构通过π-π相互作用连接起来形成网状的超分子结构。     

基于二氰根铬的一系列氰根桥联CrⅢ-CuⅡ-CrⅢ三核配合物的合成、结构与磁性

基于一系列二氰根铬与[Cu(cyclam)](ClO₄)₂反应合成了3个氰根桥联Cr^Ⅲ-Cu^Ⅱ-Cr^Ⅲ三核配合物[Cu(cyclam)][Cr(bpmb)(CN)₂]₂·4H₂O(1)(cyclam=1,4,8,11-四氮杂环十四,bpmb^2-=1,2-二(2-吡啶甲酰胺基)-4-甲基苯),[Cu(cyclam)][Cr(bpdmb)(CN)₂]₂(2)(bpdmb^2-=1,2-二(2-吡啶甲酰胺基)-4,5-二甲基苯)和[Cu(cyclam)][Cr(bpClb)(CN)₂]₂·4H₂O(3)(bpClb^2-=1,2-二(2-吡啶甲酰胺基)-4-氯苯)。单晶衍射结果表明:3个化合物是结构类似的中性三核配合物,均含有氰根桥联的Cr(Ⅲ)-CN-Cu(Ⅱ)-NC-Cr(Ⅲ)连接;磁性研究表明:氰根桥在Cr^Ⅲ和Cu^Ⅱ离子间传递弱的铁磁耦合作用,基于自旋哈密顿算符Ĥ=-2J_CrCuŜ_Cu(Ŝ_Cr1+Ŝ_Cr2)拟合得到它们的磁耦合常数分别是J_CrCu=1.53(2) cm^-1(1),0.45(1) cm^-1(2)和0.73(2) cm^-1(3)。     

二维铜配合物{[Cu2(BIPA)2(bpe)2]·H2O}n的合成、晶体结构及磁性

本文以5-溴间苯二甲酸(H2BIPA)、1,2-双(4-吡啶基)乙烷(bpe)和Cu(NO3)2.3H2O水热反应得到了一个配位聚合物{[Cu2(BIPA)2(bpe)2].H2O}n,并用元素分析、红外光谱以及X-射线单晶洐射对其进行了表征。该晶体属三斜晶系,P1空间群。Cu(Ⅱ)离子通过2个BIPA配体桥联形成一维梯状链,再通过bpe配体连接成二维层状结构。变温磁化率显示羧酸桥联的双核铜之间存在弱的反铁磁相互作用。     

基于[(Tp)Fe(CN)3]-氰根桥联异金属三核配合物的合成、晶体结构及磁性

采用[(Tp)Fe(CN)3]-(Tp=hydrotris(pyrazolyl)borate)与[NiL](ClO4)2(L=3,10-bis(2-bydroxyethyl)-1,3,5,8,10,12-hexaazacyclotetra-decane)反应,合成了氰根桥联的异金属三核配合物[NiL][(Tp)Fe(CN)3]2·4H2O(1),并对其结构和磁性进行了研究.该化合物晶体属于正交晶系,Pbca空间群.配合物1中,Ni(Ⅱ)大环与2 [(Tp)re(CN)3]-通过氰根桥联,形成近似直线的三核结构.Ni原子的配位采取六配位稍畸变的八面体构型.其中大环配体上的4个N原子占据赤道平面而桥联氰根的2个N原子占据轴向位置.磁性测定表明在2-300 K的温度范围内,Ni(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间通过桥联的氰根产生弱的铁磁相互作用.用哈密顿函数H=-2J(SFel·SNi SFe2·SNi)对其XMT-T曲线进行了拟合,得到1的朗德因子g=2.35和交换常数J=8.13 cm-1.最后,对配合物的结构与磁性的关系进行了讨论.