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系統識別號 U0002-1407201016095000
中文論文名稱 一維鏈狀銅(Ⅱ)錯合物之合成、晶體構造與磁性之研究
英文論文名稱 Synthesis, Crystal Structures and Magnetic Properties of 1-D Cu(II) Polymer Complexes
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 洪珮芬
研究生英文姓名 Pei-Fen Hung
學號 697160850
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-06-28
論文頁數 116頁
口試委員 指導教授-魏和祥
委員-王瑜
委員-王伯昌
中文關鍵字 銅錯合物  一維結構  晶體構造  磁性研究 
英文關鍵字 Copper Complexes  One Dimension  Magnetic Propecties 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本篇論文以Schiff-bases的方式合成配位基,使用疊氮、二氰胺等架橋基,加入過渡金屬銅(Ⅱ)得到五個一維鏈狀銅(Ⅱ)金屬錯合物及其單晶結構。
五個錯合物Complex(1)-(5)分別為:
(1) [Cu(dione)(4,4’-bipy)]n(ClO4)
(2) [Cu(L1) (μ-1,1N3)]n
(3) [Cu2(L2)2(μ-1,1N3)(μ-1,3N3)]n
(4) [Cu(PT)(CO2)(H2O)]n
(5) [Cu2(BPP)2(μ-1,5 dca) (ClO4)]n
HL1:(E)- 4-bromo-2-((2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)phenol
HL2:(E)-4-chloro-2-((2-(ethylamino)ethylimino)methyl)phenol

經由X-ray單晶繞射解析、元素分析、紅外線光譜及變溫磁化率(2-300K)等測定。錯合物(1)、(5)為反鐵磁性偶合作用,錯合物(1)之J = -1.15 cm-1、g = 2.00,錯合物(5)遵守Curie-Weiss law,經由計算得θ = -2.26 K;錯合物(2)-(4)為鐵磁性偶合作用,錯合物(2)之J = 4.99 cm-1、zJ’=-1.97 cm-1、g = 1.90,錯合物(3)之J = 4.98 cm-1、zJ’=-0.11 cm-1、g = 2.11,錯合物(4)之2J = 26.28 cm-1、zJ’=-0.12 cm-1、 g = 1.90。
英文摘要 Five 1-D Cu(II) complexes,
[Cu(dione)(4,4’-bipy)]n(ClO4) (1),
[Cu(L1) (μ-1,1N3)]n (2),
[Cu2(L2)2(μ-1,1N3)(μ-1,3N3)]n (3),
[Cu(PT)(CO2)(H2O)]n (4),
[Cu2(BPP)2(μ-1,5 dca) (ClO4)]n (5),
HL1:(E)- 4-bromo-2-((2-(dimethylamino)ethylimino)methyl)phenol
HL2:(E)-4-chloro-2-((2-(ethylamino)ethylimino)methyl)phenol

have been prepared with polydentate ligands and bridging ligand ( N3-,dca- ). The molecular structures of these complexes have been determined by single-crystal X-ray diffraction method, IR spectroscopy and element analysis. Variable temperture magnetic susceptibility data in the range of 2-300 K for 1 and 5 reveal the existence of weak antiferromagnetic interactions. Complex 1 shows J = -1.15 cm-1 , g = 2.00. Complex 5 obeyed the Curie-Weiss law withθ= -2.26 K. Complex 2-4 show weak ferromagnetic interactions, with J = 4.99 cm-1, zJ’=-1.97 cm-1, g = 1.90 for 2 ; J = 4.98 cm-1, zJ’=-0.11 cm-1, g = 2.11 for 3 ; and 2J = 26.28 cm-1, zJ’=-0.12 cm-1, g = 1.90 for 4.
論文目次 目錄............................................. І
圖索引........................................... Ⅲ
表索引........................................... Ⅶ

第一章 緒論..................................... 1
1-1 前言........................................ 1
1-2 分子磁性材料................................ 3
1-3 疊氮N3– 架橋基配位......................... 8
1-3-1 以Cu-( μ1,1-N3 )2-Cu模式鍵結的錯合物...... 10
1-3-2 以Cu-( μ1,3-N3 )2-Cu模式鍵結的錯合物...... 14
1-4 二氰胺dca – 架橋基配位..................... 16
1-5 研究動機及目的.............................. 21
第二章 實驗..................................... 43
2-1 藥品........................................ 43
2-2 物理性質測定與使用儀器...................... 23
2-3 原理與數據處理.............................. 24
2-3-1 紅外線光譜................................ 24
2-3-2 晶體結構解析.............................. 26
2-4 合成........................................ 27
2-4-1 配位基的合成與簡稱........................ 27
2-4-2 銅錯合物之合成............................ 30
第三章 結果與討論............................... 35
3-1 一般性質.................................... 36
3-2 單晶結構解析................................ 38
3-2-1 Complex (1):[Cu(dione)(4,4-bipy)]n單晶結構解析..38
3-2-2 Complex (2): [Cu(HL1) (μ-1,1N3)]n單晶結構解析..45
3-2-3 Complex (3):[Cu2(HL2)2(μ-1,1N3)(μ-1,3N3)]n單晶結構解析..53
3-2-4 Complex (4):[Cu(PT)(CO2)(H2O)]n單晶結構解析..61
3-2-5 Complex (5):
[Cu2(BPP)2(μ-1,5 dca)(ClO4)]n單晶結構解析........ 69
3-3 磁性........................................ 76
3-2-1 Complex (1):[Cu(dione)(4,4-bipy)]n磁性性質..79
3-2-2 Complex (2): [Cu(HL1) (μ-1,1N3)]n磁性性質..81
3-2-3 Complex (3):[Cu2(HL2)2(μ-1,1N3)(μ-1,3N3)]n磁性性質..83
3-2-4 Complex (4):[Cu(PT)(CO2)(H2O)]n單晶結構解析..86
3-2-5 Complex (5):[Cu2(BPP)2(μ-1,5 dca)(ClO4)]n單晶結構解析..88
第四章 結論................................... 90
參考文獻....................................... 92
附錄A 單晶結構原始資料表及鍵長(Å)與鍵角(°).... 95
附錄B 變溫磁性數據原始資料.................... 109

圖 索 引
圖1-2-1 磁作用表現圖............................... 5
圖1-3-1 四種常見的雙疊氮架橋方式................... 8
圖1-3-2 [Cu2(μ1,1-N3)2(C2N2H2)] 2+錯合物................ 10
圖1-3-3-(a) Cu-N-Cu 角度與相對能量關係圖.............. 11
圖1-3-3-(b) Cu-N-Cu 角度與J 值關係圖.................... 11
圖1-3-4 b1g:反鍵結;b1g:反鍵結........................ 12
圖1-3-5 Cu-N 鍵長與J 值關係圖....................... 12
圖1-3-6 EE 模式的兩種不同鍵結方式.................. 14
圖1-3-7 Cu-N 較長之鍵長與J 值關係圖................. 15
圖1-4-1 二氰胺的電子共振系統示意圖................. 16
圖1-4-2 二氰胺多配位方式示意圖..................... 17
圖1-4-3 MII(dca)2的rutile-type結構圖................... 19
圖1-4-4 雙核銅[Cu(pmedien)(dca)]22+及一維銅金屬錯合物[Cu(pmedien)(dca)]nn+圖.......................20
圖2-4-1 配位基HL1 合成反應流程圖................... 27
圖2-4-2 配位基HL2 合成反應流程圖................... 28
圖3-2-1-1 Complex(1) 單晶結構圖...................... 41
圖3-2-1-2 Complex(1) 單位晶格堆積圖.................. 42
圖3-2-1-3 Complex(1)沿a 軸觀察分子間作用力示意圖..... 42
圖3-2-1-4 Complex(1)沿c 軸觀察分子堆疊示意圖......... 43
圖3-2-2-1 Complex(2) 單晶結構圖...................... 48
圖3-2-2-2 Complex(2) 單位晶格堆積圖.................. 49
圖3-2-2-3 Complex(2) 沿b 軸觀察分子間作用力示意圖..... 49
圖3-2-2-4 Complex(2) 分子內及分子間氫鍵作用示意圖.... 50
圖3-2-3-1 Complex(3) 單晶結構圖...................... 56
圖3-2-3-2 Complex(3) 單位晶格堆積圖.................. 57
圖3-2-4-1 TPT 結構及配位位置......................... 62
圖3-2-4-2 TPT 水解................................... 63
圖3-2-4-3 DMF 形成甲酸之反應機制.................... 64
圖3-2-4-4 Complex(4) 單晶結構圖...................... 66
圖3-2-4-5 Complex(4) 單位晶格堆積圖.................. 67
圖3-2-4-6 Complex(4)分子間氫鍵作用力示意圖........... 67
圖3-2-5-1 Complex(5) 單晶結構圖...................... 72
圖3-2-5-2 Complex(5) 單位晶格堆積圖.................. 73
圖3-3-1 Complex(1)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)
作圖.......................................
80
圖3-3-2 Complex(2)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)
作圖.......................................
82
圖3-3-3 Complex(3)磁性簡化圖示..................... 84
圖3-3-4 Complex(3)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)
作圖.......................................
85
圖3-3-5 Complex(4)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)
作圖.......................................
87
圖3-3-6 Complex(5)莫耳磁化率與溫度乘積(χmT)對溫度(T)
作圖.......................................
88
圖3-3-7 Complex(5)莫耳磁化率的倒數(χm
-1)對溫度(T)作圖. 89
表 索 引
表1-3-1 Cu-( μ1,1-N3 )2-Cu 例子........................ 12
表3-1-1 元素分析.................................. 36
表3-1-2 各錯合物之紅外線吸收光譜.................. 37
表3-2-1-1 Complex(1)之單晶基本資料................... 40
表3-2-1-2 Complex (1)主要鍵長(Å)與鍵角(˚)............. 44
表3-2-2-1 Complex(2)之單晶基本資料................... 47
表3-2-2-2 Complex (2)主要鍵長(Å)與鍵角(˚)............. 51
表3-2-3-1 Complex(3)之單晶基本資料................... 55
表3-2-3-2 Complex (3)主要鍵長(Å)與鍵角(˚)............. 58
表3-2-4-1 Complex(4)之單晶基本資料................... 65
表3-2-4-2 Complex (4)主要鍵長(Å)與鍵角(˚)............. 68
表3-2-5-1 Complex(5)之單晶基本資料................... 71
表3-2-5-2 Complex (5)主要鍵長(Å)與鍵角(˚)............. 74
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