多配体双核铜配合物的性质研究

多配体双核铜配合物的性质研究
作者：彭敬微
来源：《农家科技中旬刊》2018年第02期
摘要：本文以N-甲基-N，N-二吡啶甲基胺（ bpma ）为主配体，以草酸为辅配体，与过渡金属铜通过加热回流的方法得到一种新型双核铜配合物。

通过X-射线单晶衍射方法对其晶体结构进行解析。

通过变温磁化率等方法对其磁性进行研究。

关键词：双核铜配合物；磁性
将物质置于不均匀的磁场中时，其会受到磁力的作用。

这种作用即为磁性。

在相同的不均匀磁场中，可以通过单位质量的物质所受到的磁力方向和强度，来确定物质磁性的强弱。

随着社会科技的不断进步，人们对磁性的研究越来越深入，越来越多的磁性材料被开发和利用[1]，对社会的发展产生了深远的影响。

例如电磁起重机，变压器等。

以过渡金属离子为自旋载体，以有机基团羧酸根等为桥联配体，两者可以通过配位方式合成制备金属配合物分子磁体[2]。

这也是如今研究得较多的一类分子磁体，主要是由于可以通过金属配合物的单晶结构从而在理论上对分子基磁体中磁性来源和磁性机理进行进一步的研究。

能够建立对应的模型，进一步为实验的研究提供数据支持；因为有机配体本身的结构复杂且各有不同，而且合成的方法也不尽相同，所以理论上能够得到丰富多样的磁性材料。

本文以N-甲基-N，N-二吡啶甲基胺（ bpma ）为主配体，以草酸为辅配，与过渡金属铜通过加热回流的方法得到一种新型双核铜配合物。

通过X-射线单晶衍射方法对其晶体结构进行解析。

通过变温磁化率等方法对其磁性进行研究。

1.配合物[Cu2（bpma）2（C2O4）] （ClO4）2·H2O的合成与分析
称取CuCl2·2H2O（0.1 mmol，0.0170 g）并将其溶于15 ml乙醇溶液中，将其加入到溶有bpma（0.1 mmol）的乙腈溶液中，常温搅拌约三十分钟，称取0.0249g草酸钾固体（0.15 mmol），加入到上述混合溶液中，加热回流3h，自然冷却到室温，过滤，置于常温下挥发，一段时间后得到适合X-射线单晶衍射分析的深蓝色块状晶体。

元素分析：理论值（实验值）（%）：C 39.13 （39.15）， H 3.73（3.75）， N 9.78 （9.79）。

IR （KBr压片，cm-1 ）：3567m， 3495m，2958w，1634s， 1610s， 1444s， 1273s， 1084s，760m，619m。

通过分析红外光谱、X-射线单晶衍射结果，该双核铜配合物归属于单斜晶系，空间点群为C2/c 。

从Figure 1-1图中分析，我们可以看出两个铜原子都是五个配位。

每个铜原子分别和三个氮原子（N1，N2，N3）和羧基上的氧原子（O1）及羟基氧原子（O2A）配位。

2.配合物的磁性研究
从配合物的磁性曲线图Figure 1-2中可以看出，在室温下该配合物的χMT的值为0.960 cm3·mol-1·K，比室温下两个未耦合的金属CuII离子（SCu， SCu ） = （S1/2， S1/2）的仅自旋值（约为0.75 cm3·mol-1·K）稍大。

在2-300 K温度范围内，χMT值随温度的减低呈现先微降后骤升的趋势，以T = 50 K为分界点，当T﹥50 K时，χMT值随着温度的减低而微降。

当T ﹤50 K时，χMT值随着温度的降低而急剧上升。

说明该配合物在50K时存在磁转变现象。

当T = 2 K时，其χMT的值约为1.479 cm3·mol-1·K。

根据居里韦斯定律χM = C/（T-θ），从χM-1与T的曲线中可得到相应的参数：居里常数C = 0.972 cm3·mol-1·K，韦斯温度θ = -11.980 K，表明了配合物中两个金属CuII离子之间具有较弱的反铁磁性相互作用。

3.结论
通过对X-射线单晶衍射结果的分析，确定合成了双核铜配合物，且两个铜中心原子都为五配位。

进一步对配合物磁性的分析，我们可以知道配合物的中心离子间具有反铁磁性相互作用。

参考文献：
[1]Jing Qian，Jinlei Tian，Wen Gu，shiping Yan，et al.，Dalton Transactions， 2008，6948-6952.
[2]Batten，S.R.，Murray，K.S.，Coord.Chem.Rev.2003，246，103-130.
作者简介：彭敬微（1992.6-），女，河北石家庄人，天津师范大学化学学院2015级无机化学专业研究生，研究方向：配位化学。