| 研究生: |
陳彥彤 Chen, Yen-Tung |
|---|---|
| 論文名稱: |
二價鈷以及三價鈷錯合物的研究及探討 Preparation and Characterization of Cobalt(II) and Cobalt(III) Complexes |
| 指導教授: |
蔡惠蓮
Tsai, Hui-Lien |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
理學院 - 化學系 Department of Chemistry |
| 論文出版年: | 2012 |
| 畢業學年度: | 100 |
| 語文別: | 英文 |
| 論文頁數: | 135 |
| 中文關鍵詞: | 鈷 、單分子磁鐵 |
| 外文關鍵詞: | cobalt, SMMs |
| 相關次數: | 點閱:41 下載:0 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本文分三部份,第一部份利用H2salpa 與Co(II) 離子反應得到七核鈷團簇化合物[CoII5CoIII2(salpa)4(pa)4(H2O)2(OH)2](ClO4)2•6H2O (1),利用X光單晶繞確認其結構,並藉由其Co-O-Co的角度與直流磁化率(direct current, DC)相左證,進而判斷其為一具有鐵磁性(Ferromagnetism)的化合物。第二部份利用N-(2-hydroxybenzyl)-3-amino-1-propanol (H2salpa) 與Co(II) 離子反應得到五核鈷團簇化合物[CoIICoIII4(OAc)2(salpa)4(N3)4]•4.5MeOH•H2O (2) ,利用X光單晶繞確認其結構,並以施加不同外加磁場的交流磁化率(Alternating current magnetic susceptibility, AC) 來探討外加磁場抑制量子穿隧效應(quantum tunneling of magnetization, QTM)的現象。第三部分為利用salicylidene-2-ethanolamine (H2sae) 以及2-amino-ethanol (Hael) 與Co(II) 離子反應並藉由不同的養晶速率得到一個具有旋光性的雙核鈷化合物 [CoIII2(sae)2(ael)(N3)]•2MeOH (3) 以及一個不具旋光性的的雙核鈷化合物[CoIII2(sae)2(ael)(N3)]•MeOH (4),皆利用X光單晶繞確認其結構,並以圓二色旋光光譜儀確認其旋光性。
This work contains three parts. The first part, a heptanuclear complex [CoII5CoIII2(salpa)4(pa)4(H2O)2(OH)2](ClO4)2•6H2O (1) was synthesized from the reactions of H2salpa and Co(II) ions. The structure of complex 1 was determined by X-ray crystallography and the chirallity is determined by the CD-ORD. The second part, complex [CoIICoIII4(OAc)2(salpa)4(N3)4]•4.5MeOH•H2O (2) was synthesized from the reactions of H2salpa and Co(II) ions. The structure of complex 2 was determined by X-ray crystallography and the elimination of QTM was measured by the ac magnetic susceptibility under different applied fields. The third part, a chiral complex [CoIII2(sae)2(ael)(N3)]•2MeOH (3) and a non-chiral complex [CoIII2(sae)2(ael)(N3)]•MeOH (4) were synthesized from the reactions of H2sae, Hael and Co(II) ions in different crystallization rates. The structures of complexes 3 and 4 were determined by X-ray crystallography and the chirality was determined by the CD-ORD.
[1] Ziming, S., Magnets; University of California, San Diego: Polynuclear Transition Metal complexes and Single-Molecule, 1998.
[2] Aubin, S. M. J.; Sun, Z. M.; Eppley, H. J.; Rumberger, E. M.; Guzei, I. A.; Folting, K.; Gantzel, P. K.; Rheingold, A. L.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Inor.g Chem. 2001, 40, 2127.
[3] Lis, T. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1980, 36, 2042.
[4] Bartolome, J.; Filoti, G.; Kuncser, V.; Schinteie, G.; Mereacre, V.; Anson, C. E.; Powell, A. K.; Prodius, D.; Turta, C. Phys Rev B 2009, 80.
[5] Friedman, J. R. J. Supercond. 1999, 12, 689.
[6] Ruiz-Molina, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2000, 343, 335.
[7] Aubin, S. M. J.; Dilley, N. R.; Pardi, L.; Krzystek, J.; Wemple, M. W.; Brunel, L. C.; Maple, M. B.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4991.
[8] Philippa King, W. W., Khalil A. Abboud, and George Christou Inorg. Chem. 2004, 43, 7315.
[9] Scott P. Sellers, B. J. K., Jeffrey P. Fitzgerald, William M. Reiff, and; Yee, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4660.
[10] Caneschi, A.; Gatteschi, D.; Sessoli, R. J. Am. Chem. So.c 1991, 113, 5873.
[11] Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Caneschi, A.; Novak, M. A. Nature. 1993, 365, 141.
[12] Friedman, J. R.; Sarachik, M. P.; Tejada, J.; Ziolo, R. Phys. Rev. Let.t 1996, 76, 3830.
[13] Thomas, L.; Lionti, F.; Ballou, R.; Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Barbara, B. Nature. 1996, 383, 145.
[14] Kubo, T.; Koshiba, T.; Goto, T.; Oyamada, A.; Fujii, Y.; Takeda, K.; Awaga, K. Physica. B. 2001, 294, 310.
[15] Oshio, H.; Nakano, M. Chem. Eur. J. 2005, 11, 5178.
[16] Zhang, S. H.; Ma, L. F.; Zou, H. H.; Wang, Y. G.; Liang, H.; Zeng, M. H. Dalton. Trans. 2011, 40, 11402.
[17] Zhang, S. H.; Song, Y.; Liang, H.; Zeng, M. H. Crystengcomm. 2009, 11, 865.
[18] Gao, S.; Zhang, Y. Z.; Wernsdorfer, W.; Pan, F.; Wang, Z. M. Chem. Commun. 2006, 3302.
[19] Gao, S.; Wang, X. T.; Wang, B. W.; Wang, Z. M.; Zhang, W. Inorg. Chim. Acta. 2008, 361, 3895.
[20] Zeng, M. H.; Chen, Q.; Zhou, Y. L.; Zou, H. H.; Kurmoo, M. Chem. Mater. 2010, 22, 2114.
[21] Zeng, M. H.; Zhou, Y. L.; Wei, L. Q.; Li, B. W.; Kurmoo, M. Chem. Mater. 2010, 22, 4295.
[22] Wei, L. Q.; Li, B. W.; Hu, S.; Zeng, M. H. Crystengcomm. 2011, 13, 510.
[23] Meally, S. T.; McDonald, C.; Kealy, P.; Taylor, S. M.; Brechin, E. K.; Jones, L. F. Dalton. Trans. 2012, 41, 5610.
[24] Pattacini, R.; Teo, P.; Zhang, J.; Lan, Y.; Powell, A. K.; Nehrkorn, J.; Waldmann, O.; Hor, T. S.; Braunstein, P. Dalton. Trans. 2011, 40, 10526.
[25] Brechin, E. K.; Moragues-Canovas, M.; Talbot-Eeckelaers, C. E.; Catala, L.; Lloret, F.; Wernsdorfer, W.; Mallah, T. Inorg. Chem. 2006, 45, 7038.
[26] Kitos, A. A.; Efthymiou, C. G.; Papatriantafyllopoulou, C.; Nastopoulos, V.; Tasiopoulos, A. J.; Manos, M. J.; Wernsdorfer, W.; Christou, G.; Perlepes, S. P. Polyhedron. 2011, 30, 2987.
[27] Ferguson, A.; Parkin, A.; Sanchez-Benitez, J.; Kamenev, K.; Wernsdorfer, W.; Murrie, M. Chem. Commun. 2007, 3473.
[28] Alley, K. G.; Bircher, R.; Waldmann, O.; Ochsenbein, S. T.; Gudel, H. U.; Moubaraki, B.; Murray, K. S.; Fernandez-Alonso, F.; Abrahams, B. F.; Boskovic, C. Inorg. Chem. 2006, 45, 8950.
[29] Tudor, V.; Marin, G.; Lloret, F.; Kravtsov, V. C.; Simonov, Y. A.; Julve, M.; Andruh, M. Inorg. Chim. Acta. 2008, 361, 3446.
[30] Chibotaru, L. F.; Ungur, L.; Aronica, C.; Elmoll, H.; Pilet, G.; Luneau, D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12445.
[31] Zhang, C. G.; Mei, Y. M. J. Coord. Chem. 2001, 53, 181.
[32] Sheldrick, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1997.
[33] Brown, I. D.; Altermatt, D.Acta Cryst. B 1985, 41, 244..
Chapter 2
[1] Gunther, L.; Barbara, B.: Quantum Tunneling of Magnetization–QTM’94, 1994.
[2] Wentzel, G. Z. Phys 1926, 38, 518.
[3] Kramers, H. A. Z. Phys 1926, 39, 826.
[4] Brillouin, L. Acad. Sci. Paris 1926, 183, 24.
[5] Wang, X. L.; Li, L. C.; Liao, D. Z. Inorg. Chem. 2010, 49, 4735.
[6] Liu, C. M.; Zhang, D. Q.; Zhu, D. B. Dalton. Trans. 2010, 39, 11325.
[7] Zhang, X. M.; Wang, Y. Q.; Wang, K.; Gao, E. Q.; Liu, C. M. Chem. Commun. 2011, 47, 1815.
[8] Mei, X. L.; Liu, R. N.; Wang, C.; Yang, P. P.; Li, L. C.; Liao, D. Z. Dalton. Trans. 2012, 41, 2904.
[9] Pointillart, F.; Bernot, K.; Sessoli, R.; Gatteschi, D. Inorg. Chem. 2010, 49, 4355.
[10] Jurca, T.; Farghal, A.; Lin, P. H.; Korobkov, I.; Murugesu, M.; Richeson, D. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15814.
[11] Murashima, K.; Watanabe, T.; Kanegawa, S.; Yoshihara, D.; Inagaki, Y.; Karasawa, S.; Koga, N. Inorg. Chem. 2012, 51, 4982.
[12] Li, M. Y.; Liu, B.; Wang, B. W.; Wang, Z. M.; Gao, S.; Kurmoo, M. Dalton. Trans. 2011, 40, 6038.
[13] Anwar, M. U.; Tandon, S. S.; Dawe, L. N.; Habib, F.; Murugesu, M.; Thompson, L. K. Inorg. Chem. 2012, 51, 1028.
[14] Guo, Y. N.; Chen, X. H.; Xue, S.; Tang, J. Inorg. Chem. 2012, 51, 4035.
[15] Sulway, S. A.; Layfield, R. A.; Tuna, F.; Wernsdorfer, W.; Winpenny, R. E. Chem. Commun. 2012, 48, 1508.
[16] Koo, B. H.; Lim, K. S.; Ryu, D. W.; Lee, W. R.; Koh, E. K.; Hong, C. S. Chem. Commun. 2012, 48, 2519.
[17] Norel, L.; Bernot, K.; Feng, M.; Roisnel, T.; Caneschi, A.; Sessoli, R.; Rigaut, S. Chem. Commun. 2012, 48, 3948.
[18] Xue, S.; Zhao, L.; Guo, Y. N.; Tang, J. Dalton. Trans. 2012, 41, 351.
[19] Mei, X. L.; Liu, R. N.; Wang, C.; Yang, P. P.; Li, L. C.; Liao, D. Z. Dalton. Trans. 2012, 41, 2904.
[20] Liang, L.; Peng, G.; Li, G.; Lan, Y.; Powell, A. K.; Deng, H. Dalton. Trans. 2012, 41, 5816.
[21] Zhu, Y.; Luo, F.; Song, Y. M.; Huang, H. X.; Sun, G. M.; Tian, X. Z.; Yuan, Z. Z.; Liao, Z. W.; Luo, M. B.; Liu, S. J.; Xu, W. Y.; Feng, X. F. Dalton. Trans. 2012, 41, 6749.
[22] Li, D. P.; Zhang, X. P.; Wang, T. W.; Ma, B. B.; Li, C. H.; Li, Y. Z.; You, X. Z. Chem. Commun. 2011, 47, 6867.
[23] Wang, H.; Qian, K.; Wang, K.; Bian, Y.; Jiang, J.; Gao, S. Chem. Commun. 2011, 47, 9624.
[24] Lin, P. H.; Sun, W. B.; Yu, M. F.; Li, G. M.; Yan, P. F.; Murugesu, M. Chem. Commun. 2011, 47, 10993.
[25] Li, M.; Liu, B.; Wang, B.; Wang, Z.; Gao, S.; Kurmoo, M. Dalton. Trans. 2011, 40, 6038.
[26] Xue, S.; Zhao, L.; Guo, Y. N.; Deng, R.; Guo, Y.; Tang, J. Dalton. Trans. 2011, 40, 8347.
[27] Guo, Y. N.; Xu, G. F.; Guo, Y.; Tang, J. Dalton. Trans. 2011, 40, 9953.
[28] Luo, F.; Liao, Z. W.; Song, Y. M.; Huang, H. X.; Tian, X. Z.; Sun, G. M.; Zhu, Y.; Yuan, Z. Z.; Luo, M. B.; Liu, S. J.; Xu, W. Y.; Feng, X. F. Dalton. Trans. 2011, 40, 12651.
[29] Jeletic, M.; Lin, P. H.; Le Roy, J. J.; Korobkov, I.; Gorelsky, S. I.; Murugesu, M. J.. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19286.
[30] Pointillart, F.; Bernot, K.; Sessoli, R.; Gatteschi, D. Inorg. Chem. 2010, 49, 4355.
[31] Liu, R.; Li, L.; Wang, X.; Yang, P.; Wang, C.; Liao, D.; Sutter, J. P. Chem. Commun. 2010, 46, 2566.
[32] Wang, Y.; Li, X. L.; Wang, T. W.; Song, Y.; You, X. Z. Inorg. Chem. 2010, 49, 969.
[33] Rinehart, J. D.; Meihaus, K. R.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7572.
[34] Rinehart, J. D.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12558.
[35] Bi, Y.; Wang, X. T.; Liao, W.; Wang, X.; Deng, R.; Zhang, H.; Gao, S. Inorg. Chem. 2009, 48, 11743.
[36] Zadrozny, J. M.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20732.
[37] Zadrozny, J. M.; Liu, J. J.; Piro, N. A.; Chang, C. J.; Hill, S.; Long, J. R. Chem. Commun. 2012, 48, 3927.
[38] Yang, E. C.; Liu, Z. Y.; Wu, X. Y.; Zhao, X. J. Chem. Commun. 2011, 47, 8629.
[39] Chandrasekhar, V.; Pandian, B. M.; Vittal, J. J.; Clerac, R. Inorg. Chem. 2009, 48, 1148.
[40] Sheldrick, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1997.
[41] Zhou, Y. L.; Meng, F. Y.; Zhang, J.; Zeng, M. H.; Liang, H. Cryst. Growth. Des. 2009, 9, 1402.
[42] Zhang, H. T.; Li, B.; Sun, J. Y.; Clerac, R.; Dikarev, E. V. Inorg. Chem. 2008, 47, 10046.
[43] Zhang, Y. J.; Liu, T.; Kanegawa, S.; Sato, O. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 912.
[44] Cole, K. S.; Cole, R. H. J. Chem. Phys. 1941, 9, 341.
[45] Sheila M. J. Aubin, Z. S., Luca Pardi, J. Krzystek, Kirsten Folting,; Louis-Claude Brunel, A. L. R., George Christou, and; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 1991, 38, 5329.
[46] Yang, C. I.; Hung, S. P.; Lee, G. H.; Nakano, M.; Tsai, H. L. Inorg. Chem. 2010, 49, 7617.
Chapter 3
[1] Sopasis, G. J.; Orfanoudaki, M.; Zarmpas, P.; Philippidis, A.; Siczek, M.; Lis, T.; O'Brien, J. R.; Milios, C. J. Inorg. Chem. 2012, 51, 1170.
[2] Werner, A. Ber. 1991, 44, 1887.
[3] Werner, A. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1914, 47, 3087.
[4] Sopasis, G. J.; Orfanoudaki, M.; Zarmpas, P.; Philippidis, A.; Siczek, M.; Lis, T.; O'Brien, J. R.; Milios, C. J. Inorg. Chem. 2012, 51, 1170.
[5] Cotton, A. Compt. Rend. 1991, 120, 1044.
[6] Cotton, A. Ann. Chim. Phys 1896, 8, 347.
[7] Shimizu, S.; Miura, A.; Khene, S.; Nyokong, T.; Kobayashi, N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17322.
[8] Salavati-Niasari, M. Microporous Mesoporous Mater. 2006, 92, 173.
[9] Akine, S.; Dong, W.; Nabeshima, T. Inorg. Chem. 2006, 45, 4677.
[10] Mori, M.; Weil, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 3732.
[11] FALLAB, S. Angew. Chem.. Int. Ed 1967, 6, 496.
[12] Sadasivan, N.; A., J.; Kersohak; Endicott, J. F. Inorg. Chem. 1967, 6, 770.
[13] Cyriac, A.; Jeon, J. Y.; Varghese, J. K.; Park, J. H.; Choi, S. Y.; Chung, Y. K.; Lee, B. Y. Dalton. Trans. 2012, 41, 1444.
[14] E., D.; Hamilton, R. S. D.; Zombeck, A. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 374.
[15] Rakitskaya, T. L.; Truba, A. S.; Golub, A. A.; Kiose, T. A.; Radchenko, E. A. Theor. Exp. Chem.2011, 47, 337.
[16] Oshio, H.; Hoshino, N.; Ito, T.; Nakano, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8805.
[17] Zulauf, A.; Mellah, M.; Hong, X.; Schulz, E. Dalton. Trans. 2010, 39, 6911.
[18] Belokon, Y. N.; Fuentes, J.; North, M.; Steed, J. W. Tetrahedron 2004, 60, 3191.
[19] Achard, T.; Belokon, Y. N.; Fuentes, J. A.; North, M.; Parsons, T. Tetrahedron 2004, 60, 5919.
[20] Banti, D.; Belokon, Y. N.; Fu, W. L.; Groaz, E.; North, M. Chem. Commun. 2005, 2707.
[21] Melendez, J.; North, M.; Villuendas, P.; Young, C. Dalton. Trans. 2011, 40, 3885.
[22] Belokon, Y. N.; Carta, P.; Gutnov, A. V.; Maleev, V.; Moskalenko, M. A.; Yashkina, L. V.; Ikonnikov, N. S.; Voskoboev, N. V.; Khrustalev, V. N.; North, M. Helv. Chim. Acta. 2002, 85, 3301.
[23] Achard, T. R. J.; Clegg, W.; Harrington, R. W.; North, M. Tetrahedron 2012, 68, 133.
[24] Meally, S. T.; McDonald, C.; Kealy, P.; Taylor, S. M.; Brechin, E. K.; Jones, L. F. Dalton. Trans. 2012, 41, 5610.
[25] Clemente-Juan, J. M.; Coronado, E.; Forment-Aliaga, A.; Galan-Mascaros, J. R.; Gimenez-Saiz, C.; Gomez-Garcia, C. J. Inorg. Chem. 2004, 43, 2689.
[26] Wang, X. T.; Wang, B. W.; Wang, Z. M.; Zhang, W.; Gao, S. Inorg. Chim. Acta. 2008, 361, 3895.
[27] Katsuki, T. Chem. Soc. Rev. 2004, 33, 437.
[28] Cyriac, A.; Jeon, J. Y.; Varghese, J. K.; Park, J. H.; Choi, S. Y.; Chung, Y. K.; Lee, B. Y. Dalton. Trans. 2012, 41, 1444.
[29] Na, S. J.; Sujith, S.; Cyriac, A.; Kim, B. E.; Yoo, J.; Kang, Y. K.; Han, S. J.; Lee, C.; Lee, B. Y. Inorg. Chem. 2009, 48, 10455.
[30] Sheldrick, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1997.
[31] Alajos, K.; László, F.; Khene, S.; Gyula, A.; Gábor, B.; Zsuzsanna, G J. Am. Chem. Soc. 2012, 125, 34.
[32] Radu, C.; Michael, D. W. Cryst. Growth. Des. 2005, 5 ,2277.
[33] Jason, E. H.; Blessing, H. C.; Cristobal, V..; Richard, M. K.; Donna, G. B.; J. Am. Chem. Soc., doi: 10.1021/ja303566g.
[34] Naba, K. N.; Sanjay, N.; Ashwini, N. Cryst. Growth. Des. 2012, 12 ,1613.
[35] Toshiyuki, M.;Masahito, N.; Kazuhiro, Y.;Takuji, I.; Toshikazu, H. Org. Lett.s 2001, 3,1459.
[36] Youness, A.; Samuel, O.; Morgane, S.; Yohann, C.; Marie, N. P.; Gérard, Cryst. Growth. Des. 2011, 11,2453.
校內:2022-08-30公開