微调镝(Ⅲ)离子配位环境提升单离子磁体有效能垒

对于合成化学家来说,通过合成策略调控单离子磁体的磁动力学是一项艰巨的任务。我们以三（2-羟基亚苄基）三氨基胍配体（L）合成了2例单核Dy（Ⅲ）配合物[Dy（L）₂（H₂O）₂]ClO₄·2H₂O·2CH₃CN·CH₃OH（1）和[Dy（L）₂（H₂O）₂]CF₃SO₃·4H₂O·2CH₃OH（2）。对其结构和磁性研究表明,不同的抗衡阴离子对于配合物1和2的动态磁行为有显著影响。2个配合物中,Dy（Ⅲ）中心都具有三角形十二面体D_2d对称性,在零直流场下表现出单离子磁体的行为,其有效能垒分别为358 K（1）和309 K（2）。结构参数对比表明轴向位置的键长和键角微小变化对轴向配体场产生了显著的影响,而轴向配体场的微小变化导致了2个配合物交流磁性的差异。     

一维和二维镝(Ⅲ)配合物的慢磁弛豫

分别用稀土醋酸盐和稀土高氯酸盐与希弗碱配体和巯基烟酸配体反应得到了两例镝配合物[Dy₂(OAc)₆H₂O]_n(1)和{[DyL(H₂O)₄]ClO₄·H₂O}_n(2)(L=2,2'-二硫代-二(3-吡啶甲酸)),并通过单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱和磁性测试对其进行了表征。结构研究和磁性测试表明:化合物1是羧基桥连的一维链结构,该化合物表现出慢磁弛豫性质,有效能垒为2 K;化合物2是通过原位生成的二硫键桥连的二维网状结构,表现出明显的铁磁相互作用和慢磁弛豫行为。     

三维氢键超分子化合物[H3cth][Fe(CN)6]·3H2O的合成与结构

用内消旋５，７，７，１２，１４，１４－六甲基－１，４，８，１１－四氮杂环十四烷（ｃｔｈ）和Ｋ_３［Ｆｅ（ＣＮ）_６〕合成了氢键连接的超分子化合物［Ｈ_３ｃｔｈ］［Ｆｅ（ＣＮ）_３］·３Ｈ_２Ｏ．该化合物的晶体属三斜晶系，Ｐ－１空间群，晶胞参数ａ＝０．９３０ ９７（９）ｎｍ，ｂ＝１．０５１ ６０（１１）ｎｍ，ｃ＝１．６３８ ４７（１７）ｎｍ，ａ＝１０１．０７７（２）°，β＝９０．８６０（２）°，γ＝１１１．６７１（２）°， Ｖ＝１．４５６ ４（３） ｎｍ３， Ｚ＝２， Ｒ＝０．０４１５．晶体中质子化的大环四胺与六氰合铁（Ⅱ ）离子之间通过氢键连接成二维层状结构，而水分子所形成的氢键使化合物呈现三维超分子网络．     

Air-stable High Performance Macrocyclic Dysprosium (Ⅲ) Single-Ion Magnet北大核心CSCD

Designing and preparing air-stable high-performance single-molecule magnets (SMMs) is of great significance toward the implementation of SMMs in high-density information storage,quantum computation and molecular-based spintronics devices. Herein,an air-stable macrocyclic Dy (III) single-ion magnet with pentagonal bipyramidal local symmetry is obtained by the reaction between N,N'-bis (2-aminoethyl)-1,3-propanediamine and 2,6-diacetylpyridine with the dysprosium ion as template. Single crystal X-ray diffraction reveals that the dysprosium ion is encapsulated in the equatorial plane with BPh4− as counter anion and the axial position is occupied by two Ph3 SiO−. The state magnetic measurements gives the χM T value of 13. 96 cm3·K/mol at room temperature,close to the theoretical value of 14. 17 cm3·K/mol for one isolated Dy (III) ion. The dynamic magnetic measurements confirm its typical SMM behavior under a zero dc field with the effective magnetic reversal barrier up to 1008 K. Magneto-structural investigations show that the excellent SMM properties are attributed to the D5h local symmetry and the strongly axial crystal field created by two Ph3 SiO− for the dysprosium ion. Thermogravimetric analysis indicates that the compound is extremely air stable and the decomposition temperature reaches up to 297 ℃ ,which provides a promising avenue for depositing high performance SMMs on conductive substrate surfaces. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

单分子磁体研究的最新进展

宏观上表现出可测的慢磁弛豫行为的单个分子称为单分子磁体,它主要包括过渡金属单分子磁体和稀土单分子磁体,其在量子计算、高密度信息存储以及自旋器件等方面的潜在应用吸引了研究者的广泛关注.本文介绍了单分子磁体研究的最新进展,重点总结了构筑高性能单分子磁体的合成策略.     

稀土超分子配合物研究进展

超分子化学作为"广义上的配位化学",是一个充满活力的领域.基于配位自组装,设计合成具有不同拓扑结构和功能特性的超分子配合物是超分子化学的研究重点.基于稀土元素构筑的超分子配合物不仅丰富了配位超分子体系,也是制备功能性配合物的核心内容.主要从拓扑结构调控、结构修饰和功能特性等方面综述了螺旋、格子、环状和笼状等稀土超分子配...     

第一个含桥基大环配体的CuⅡ-CoⅡ-CuⅡ异三核配合物的合成和结构

报道了结构新颖的异三核配合物[Co{Cu(μ-L>(N₃)₂}₂(H₂0)₂]·2H₂O的合成和晶体结构(H₂L:2,3-二羰基-1, 4, 8, 11-四氮杂十四烷).三核配合物由含有草酰胺外延桥基的大环铜(Ⅱ)配合物作为"配合物配体"与金属钴离子(Ⅱ)反应得到.晶体属单斜晶系,P2(l)/c空间群.a=0.77172(4) nm, b=1.531 30(3) nm, c=1.47298(7) nm,β=98.540(2)°, V=1.72137(13) nm³,Z=2,R=0.0843.晶体中包含三核配合物单元和溶剂水分子,并通过分子间氢键连成一维链状结构.     

稀土单分子磁体的研究进展

在信息存储和量子计算方面具有广阔应用前景的单分子磁体及相关研究中,应用各向异性显著的稀土离子以期提高单分子磁体自旋翻转能垒的研究倍受关注。 本文综述了稀土单分子磁体的研究进展,并着重介绍了单核、三核及四核镝配合物单分子磁体的磁学性质。     

空气稳定的高性能大环镝单离子磁体

设计、合成空气稳定的高性能单分子磁体对实现单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋器件等方面的应用具有非常重要的意义。本文以镝离子为模板,通过N,N’-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺与2,6-二乙酰基吡啶原位缩合构筑了一个空气稳定的五角双锥构型的大环镝单离子磁体。单晶X射线衍射表明,镝离子处于赤道大环内部,其轴向位置被2个三苯基硅醇氧负离子占据,抗衡离子为四苯基硼负离子。静态磁性测试表明室温时该化合物的χ_MT值为13.96 cm³·K/mol,接近单个自由镝离子的理论χ_MT值14.17 cm³·K/mol,动态磁性测试表明,该化合物在零场下具有典型的单分子磁体行为,各向异性能垒高达1008 K。磁构关系研究表明,其优异的单分子磁体性能主要源于镝离子D_5h的局部对称性和三苯基硅醇氧负离子提供的强轴向型晶体场。另外,该化合物在空气中十分稳定,热重分析结果表明,其热分解温度高达297℃,为实现单分子磁体在导电基质表面的沉积打下基础。