《新型雙穩態磁分子簇的構築與性質調控》是依託華中師範大學，由李東風擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型雙穩態磁分子簇的構築與性質調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李東風
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具有雙穩態的小分子因其具有開關和信息存儲等特性和尺寸小、成本低的優點而在分子開關、高密度信息存儲材料及功能分子器件等領域受到廣泛關注。本工作將研究一類因能發生可逆的分子內電子轉移而導致自旋轉變（charge-transfer induced spin transitions，CTIST）的磁雙穩態氰基多金屬簇合物。通過對配體的精心設計、選擇和基團修飾，有目的地系統控制系列配體的給電子能力和場強，由此得到相應的可調控性能的新型磁雙穩態功能分子材料；結合相關化合物光譜、結構、電化學和熱、光、壓力等磁學行為的研究，嘗試建立這類CTIST化合物的定性或半定量的光譜和電勢判據；揭示構築可逆分子內電子轉移特性的氰基雙金屬簇的配體選擇規律，並探索除配體以外其它影響氰基雙金屬簇合物發生分子內電子轉移行為的因素；設計合成在室溫範圍內具有此類特性的雙穩態磁性分子簇。
結題摘要
具有雙穩態的磁性小分子是目前分子開關、高密度信息存儲材料及功能分子器件等領域的研究熱點。本工作主要研究了一類氰基橋聯的多核化合物的設計、合成與性質。通過使用精心設計、選擇以及基團修飾的含氮多齒配體，構築了系列的氰橋立方型的八核、四方型的四核和直線型的雙核氰基化合物（{FeM}n，M = Co，Fe；n = 1，2，4）；同時，基於合適配體的使用，可以使得這些化合物能夠發生對外界條件（如：溫度、光、壓力等）回響的分子內電子轉移而導致的自旋轉變（CTIST）現象。通過系列化合物的設計與合成，揭示了影響分子內電子轉移氰基金屬簇合物的配體選擇規律，並探索除配體以外其它影響氰基雙金屬簇合物發生分子內電子轉移行為的因素。主要取得以下結果： 本工作重點研究了一些影響這類分子內電子轉移化合物雙穩態性質的主要因素，發現：1、這些化合物中兩類金屬中心上的戴帽配體的sigma給電子能力（鹼性）和pai受體能力（配體場強）對化合物的能否發生分子內電子轉移和轉變溫度的高低起到決定性的作用；只有當兩類金屬中心上的配體選擇恰當時才能發生這種分子內電子轉移致雙穩態現象。2、{FeCo}n體系化合物中與氰橋相關的金屬中心結構框架的扭曲程度也強烈地影響著轉變溫度。3、其它影響因素主要是通過分子間作用力來影響輔助配體或者氰根，間接影響金屬中心的電極電勢，從而改變轉變溫度或者開關分子內電子轉移行為。4、分子之間的強的pai-pai作用、氫鍵作用會導致磁滯現象。 本工作設計合成了一系列混合價氰橋八核{FeII/III4FeIII/II4}化合物，獲得了一例具有分子內電子轉移行為的這種混合價化合物（低溫{FeIIILS-CN-FeIILS}高溫{FeIILS-CN-FeIIIHS}）。獲得了一例分子內電子轉移的轉變溫度在室溫範圍的立方型{FeCo}4化合物。 本工作獲得的關於影響分子內電子轉移致自旋轉變的氰基金屬簇合物的配體選擇規律、CN—M鍵角及簇合物骨架扭曲對轉變溫度的影響以及其它因素如何影響轉變溫度的結果為有目的地設計合成這類雙穩態化合物奠定了基礎和提供了參考，為精確調控這類化合物的轉變溫度提供了指導。
